Série Especial - O Mundo do Futuro, hoje (19): A Internet do Futuro

Corpo humano é capaz de transmitir sinais de banda larga

O acesso a redes de banda larga pode estar em suas mãos. Ou em seus braços e em suas pernas. E nos braços e nas pernas de qualquer pessoa.

A equipe do professor Sang-Hoon Lee, da Universidade da Coreia, demonstrou a possibilidade de transferir grandes quantidades de informações, em alta velocidade, fazendo com

que as ondas eletromagnéticas viajem pela pele humana.

Utilizando eletrodos flexíveis, colados sobre a pele, os cientistas transmitiram os dados a uma velocidade de 10 megabits por segundo a partir de um eletrodo A, coletando os dados sem erros em um eletrodo B, situado a uma distância de 30 centímetros.

Os eletrodos finos e flexíveis exigem muito menos energia do que um link wireless tradicional, como o Bluetooth, porque a pele oferece duas vantagens fundamentais em relação ao ar: a pele protege os sinais da interferência externa e permite a transmissão das ondas eletromagnéticas com um nível de atenuação baixíssimo.

Embora não vejam praticidade em conectar literalmente as pessoas à internet, os pesquisadores afirmam que o experimento mostra a viabilidade da tecnologia para uso principalmente na área médica. Hoje, o monitoramento de sinais vitais, como as atividades do coração e do cérebro, ou os níveis de açúcar e de oxigênio no sangue, exige grandes aparelhos, o que inviabiliza o seu uso fora dos hospitais.

E o monitoramento contínuo no dia a dia seria muito desejável, por exemplo, para pacientes com elevados riscos de doenças cardiovasculares ou em convalescença depois de uma cirurgia. O uso da atual tecnologia sem fios para transmitir os dados para um computador central também ainda não é prático, porque exige baterias muito grandes. "Se usarmos um sinal wireless para cada um desses sinais vitais nós vamos precisar de um monte de baterias," explica o Dr. Sang-Hoon.

É aí que entra a possibilidade de uma rede transmitindo através da pele. Segundo o pesquisador, o gasto de energia dessa "rede biológica sem fios" pode ser reduzido para apenas 10% do que seria necessário com a tecnologia atual.

Os dados podem ser coletados do corpo do paciente e transmitidos continuamente para um dispositivo de recepção nas imediações, o que permitirá seu uso em casa, no trabalho e mesmo dentro do carro. Nada impede também que o sistema de transmissão seja compatível com um protocolo como o Bluetooth. Neste caso, é possível vislumbrar aplicações nas quais o paciente pode simplesmente pegar o celular e transmitir seus dados imediatamente para o médico no caso de algum problema.

Os eletrodos possuem apenas 300 micrômetros de espessura, pouco mais do que a espessura de um fio de cabelo. Mas a expectativa dos pesquisadores é que as futuras versões possam ser ainda mais finas, o que permitirá que sejam implantadas sob a pele.

Na versão atual, os sensores são recobertos por uma camada de polímero semelhante ao silicone, o que evita qualquer irritação na pele. Os pesquisadores afirmaram já estar em contato com uma grande empresa fabricante de equipamentos médicos para que os novos sensores possam chegar ao mercado.

Rede wireless a laser vai acabar com fios em casas e escritórios

Grande parte das residências e escritórios já conta com roteadores sem fio para distribuir os sinais de internet. Logo, porém, um único aparelho poderá transmitir não apenas os dados dos computadores, mas também os sinais de telefonia, televisores de alta definição e rádio digital, aparelhos eletroeletrônicos - enfim, tudo o que for necessário para a chamada computação ubíqua, quando todos os dispositivos estarão interconectados em lares escritórios inteligentes.

A base dessa nova geração da tecnologia wireless foi lançada com o desenvolvimento de um dispositivo em miniatura capaz de converter pulsos de laser ultrarrápidos em sinais de radiofrequência - um passo essencial para tornar os fios algo verdadeiramente obsoleto nas comunicações.

"Certamente as ideias sobre os usos específicos da nossa tecnologia são futuristas e especulativos, mas nós vislumbramos uma única estação-base e tudo o mais sem fios," explica o Dr. Minghao Qi, da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos.

Normalmente, as ondas contínuas das transmissões convencionais de radiofrequência sofrem interferência e atenuação devido à reflexão nas paredes e nos objetos dentro de uma casa ou escritório. A solução encontrada pelos pesquisadores foi substituir essas ondas contínuas por sinais pulsantes produzidos por um "gerador espectral" contido inteiramente dentro de um chip.

Cada pulso de laser dura cerca de 100 femtossegundos, ou um décimo de um trilionésimo de segundo. Dada a duração extremamente curta de cada pulso, o dispositivo torna-se capaz de transmitir dados extremamente rápido, na chamada banda ultra larga.

Esses pulsos são processados usando uma tecnologia chamada "onda óptica arbitrária", podendo ser utilizada tanto para transmitir quanto para receber sinais. Mas inicialmente a indústria irá comercializar dispositivos que só recebem sinais, para um tráfego de mão única, útil para televisores, projetores, monitores e impressoras.

Isso acontece porque a unidade de transmissão dos dados ainda é um tanto volumosa. Posteriormente, quando a unidade de envio de dados também for miniaturizada, poderemos desfrutar plenamente dos dois sentidos no tráfego de informações, permitindo a operação sem fio até dos discos rígidos dentro dos computadores.

Para fazer a transmissão, o aparelho cria pulsos de laser com "formatos" específicos para demarcar seu começo e seu fim. Os pulsos são então convertidos em sinais de rádio com uma frequência de 60 gigahertz, uma "janela" ainda aberta no cada vez mais congestionado espectro de frequências.

Os microprocessadores tradicionais não conseguem transmitir dados em frequências tão altas por causa da temporização irregular com que seus transistores "abrem e fecham" para processar as informações. Essa irregularidade na sincronização dos transistores não impede o funcionamento dos processadores porque eles operam em velocidade de "apenas" cerca de 3 gigahertz, mas impede totalmente o processamento adequado de sinais a 60 GHz.

Outra complicação é que os conversores digital-analógico necessários para converter a luz pulsante do laser em sinais de frequência de rádio não funcionam em frequências tão altas. A solução para esse problema até agora ocupava uma mesa antivibração, com vários metros quadrados, repleta de espelhos, lentes e outros componentes ópticos.


Agora, os pesquisadores miniaturizaram esta tecnologia o bastante para que o aparato inteiro caiba dentro em um chip de computador. "Nós encolhemos milhares de vezes o tamanho da gigantesca instalação óptica," disse Qi.

Os pesquisadores fabricaram minúsculos microrressonadores em anel, dispositivos que filtram certas frequências e permitem que outras passem. Uma série de microanéis foi combinada em um gerador espectral programável com 100 micrômetros de largura - mais ou menos a espessura de um fio de cabelo humano. Cada um dos microanéis tem cerca de 10 micrômetros de diâmetro.


A estação base de transmissão vislumbrada pelos pesquisadores seria uma espécie placa de expansão, que poderia ser inserida no slot de um computador. O computador se encarregaria de todo o processamento das informações, um único ponto de contato para interagir com o restante dos dispositivos presentes no ambiente.


Contudo, alertam os pesquisadores, ainda levará pelo menos cinco anos para que a tecnologia esteja pronta para comercialização.

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Well...