Antenas menores transmitem melhor os sinais e podem servir como ferramenta biotecnológica

Pequenos chips que se comunicam através de ondas de rádio, e que são entre um décimo a um centésimo menores que o comprimento das antenas compactas de última geração. Em apenas algumas centenas de micrômetros, comparáveis ​​à espessura de um pedaço de papel, essas antenas da próxima geração podem retransmitir os mesmos tipos de sinais que os usados ​​por TVs, telefones celulares e rádios, informam os pesquisadores na revista Nature CommunicationsO avanço tecnológico poderia abrir caminho para criar eletrônicos que possam ser usados, ou mesmo injetados, diz o co-autor do estudo, Nian Sun, engenheiro elétrico da Universidade do Nordeste em Boston.

A miniaturização da antena não foi possível por décadas, então esses dispositivos minúsculos são “um grande negócio”, diz John Domann, que não estava envolvido no trabalho. Uma antena tradicional capta sinais quando ondas eletromagnéticas se movem através do ar sobre ela, fazendo com que os elétrons da antena fluam através dela em uma corrente elétrica. Essa corrente cria uma tensão elétrica, essencialmente uma leitura de qualquer mensagem que as ondas eletromagnéticas carregam.

Mas quanto mais longo o comprimento da onda, maior será a antena para gerar uma tensão suficientemente grande para transmitir essa mensagem de forma clara, explica Domann, um engenheiro biomédico da Virginia Tech, nos EUA. Normalmente, uma antena convencional precisa ter pelo menos um décimo do comprimento das ondas eletromagnéticas que vão ser captadas. Por exemplo, os telefones celulares sintonizados em ondas de rádio de 11 a 15 centímetros de comprimento devem possuir antenas de pelo menos alguns centímetros de comprimento para terem uma boa recepção.

No novo estudo, os pesquisadores superaram esse limite de tamanho, criando antenas que usam um método diferente para traduzir sinais. Quando ondas eletromagnéticas passam por uma dessas antenas de chip, as ondas ativam átomos em uma camada de material magnético. Os átomos alternam seus alinhamentos magnéticos para frente e para trás para criar uma corrente magnética que atravessa o chip.

Essa corrente magnética vibra uma camada subjacente de material piezoelétrico – um tipo de material que gera tensão quando dobrado ou espremido. Uma vez que as vibrações criam ondas muito mais curtas que as dos sinais eletromagnéticos aéreos recebidos, a antena pode ser muito menor e ainda funcionar.

Os pesquisadores construíram minúsculas antenas que poderiam se comunicar nas faixas de radiofrequências utilizadas pelo GPS, Wi-Fi, rádio FM e na transmissão de TV. Essas novas antenas têm “enorme potencial”, diz Sun. Ele pensa em anexá-las a dispositivos que poderiam ser incorporados na roupa das pessoas ou mesmo dentro de seus corpos. “Você também pode projetar receptores de GPS realmente compactos”, ele acrescenta, o que poderia ajudar a rastrear tudo, desde objetos domésticos facilmente deslocados até equipamentos militares.

Domann diz que ele está entusiasmado com potenciais usos biomédicos para essas antenas. “Com elas você poderia pensar em algum tipo de dispositivo que fosse como um laboratório implantável, onde você tivesse algo dentro de um paciente que poderia monitorá-lo ativamente e, em seguida, transmitir informações ao médico em tempo real”.

Já pensou nestas possibilidades?

Matéria originalmente traduzida da revista Science News.

 

Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.
Vinicius Mussi

Vinicius Mussi

Capixaba, graduado em Biomedicina, com especialização em Saúde Pública e mestre em Biociências e Biotecnologia pela UENF – Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

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