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RICERCA SCIENTIFICA E TRASFERIMENTO TECNOLOGICO - 6G ? - DAL MASSACHUSETTS TELECOMS PROPONE SOLUZIONI CHE POTREBBERO UTILIZZARE IL CORPO UMANO COME ANTENNA E BATTERIA RINNOVABILE.

(2023-01-10)

  Secondo una ricerca pubblicata dall’Università del Massachusetts ad Amherst: "Next-generation wireless technology may leverage the human body for energy", il corpo umano potrebbe essere utilizzato come un'antenna,  e come batteria 'rinnovabile' per alimentare piccoli dispositivi indossabili ( vedi piccoli apparecchi di monitoraggio sanitario), tramite sistemi di comunicazione vic che trasmettono  dati a larga banda attraverso la luce.  In breve, avanziamo verso il fantascientifico 6G ?

Leggiamo la nota e le dichiarazioni dei ricercatori della cittadina di Amherst

" Una delle scoperte più promettenti nelle telecomunicazioni 6G è la possibilità di Visible Light Communication (VLC), in sostanza una versione wireless della fibra ottica, che utilizza lampi di luce per trasmettere informazioni. Ora, un team di ricercatori dell'Università del Massachusetts Amherst ha annunciato di aver inventato un modo innovativo a basso costo per raccogliere l'energia di scarto dal VLC utilizzando il corpo umano come antenna.

"VLC è abbastanza semplice e interessante", afferma Jie Xiong, professore di informatica e scienze informatiche presso UMass Amherst e autore senior del documento. "Invece di utilizzare segnali radio per inviare informazioni in modalità wireless, utilizza la luce dei LED che possono accendersi e spegnersi, fino a un milione di volte al secondo." Parte dell'interesse  di VLC è che l'infrastruttura è già ovunque: le nostre case, i veicoli, i lampioni e gli uffici sono tutti illuminati da lampadine a LED, che potrebbero anche trasmettere dati. "Qualunque cosa con una fotocamera, come i nostri smartphone, tablet o laptop, potrebbe essere il ricevitore", afferma Xiong.

In precedenza, Xiong e il primo autore Minhao Cui, uno studente laureato in scienze dell'informazione e informatica presso UMass Amherst, avevano dimostrato che c'è una significativa "perdita" di energia nei sistemi VLC, perché i LED emettono anche "segnali RF a canale laterale" o onde radio . Se questa energia RF  potesse essere raccolta, allora potrebbe essere utilizzata.

Il primo compito del team è stato progettare un'antenna con filo di rame avvolto a spirale per raccogliere la RF trapelata. Ma come massimizzare la raccolta di energia?

Il team ha sperimentato l'utilizzo di diversi oggetti quotidiani per amplificare la potenza raccolta.... dallo spessore del filo al numero di volte in cui è stato avvolto, ma ha anche notato che l'efficienza dell'antenna variava a seconda di ciò che l'antenna toccava. Hanno provato ad appoggiare la bobina su plastica, cartone, legno e acciaio, , telefoni accesi e spenti e laptop. E poi a Cui è venuta l'idea di vedere cosa succedeva quando la bobina veniva a contatto con un corpo umano.

Immediatamente, è diventato evidente che un corpo umano è il mezzo migliore per amplificare la capacità della bobina di raccogliere l'energia RF dispersa, fino a dieci volte di più rispetto alla sola bobina nuda.

Tuttavia, diversi design della bobina influenzano la quantità di potenza raccolta.  Dopo molte sperimentazioni, il team ha ideato "Bracelet+", una semplice bobina di filo di rame indossata come un braccialetto sulla parte superiore dell'avambraccio. Il bracciale, in sostanza,  sembrava offrire il giusto equilibrio tra raccolta di energia e vestibilità.

"Il design è economico, meno di cinquanta centesimi", osservano gli autori, il cui articolo ha vinto il prestigioso Best Paper Award dalla conferenza dell'Association for Computing Machinery sui sistemi di sensori integrati in rete. "Ma Bracelet+ può raggiungere fino a micro-watt, sufficienti per supportare molti sensori come i sensori di monitoraggio della salute sul corpo che richiedono poca energia per funzionare a causa della loro bassa frequenza di campionamento e della lunga durata della modalità di sospensione".

"In definitiva", afferma Xiong, "vogliamo essere in grado di raccogliere energia di scarto da tutti i tipi di fonti per alimentare la tecnologia futura".
DOI: Cui et al., 10.1145/3560905.3568526 (10/01/2023-ITL/ITNET)

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