Roman GłogulskiPesquisadores desenvolveram um sensor sem bateria que responde a ondas sonoras, como palavras específicas faladas, gerando energia vibracional suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos. Esse sensor inovador não apenas reduz o desperdício de baterias, mas também pode alimentar dispositivos médicos, como implantes cocleares, ou monitorar edifícios em busca de defeitos.
Muitos objetos do nosso dia a dia, como smartphones, brinquedos, controles remotos e lanternas, dependem de baterias para funcionar. Todos os anos, 15 bilhões de baterias são descartadas no mundo todo, muitas delas acabando em aterros sanitários. No entanto, para alguns dispositivos, o descarte de baterias em breve pode se tornar algo do passado, graças à pesquisa conduzida pela ETH Zurich, onde um sensor foi desenvolvido que não precisa de nada além do som para funcionar.
“O sensor funciona puramente mecanicamente e não requer uma fonte de energia externa”, afirmou um dos autores do estudo, Johan Robertsson. Ele utiliza simplesmente a energia vibracional contida nas ondas sonoras. “Mas apenas ondas sonoras específicas.” O sensor desenvolvido pelos pesquisadores possui reconhecimento passivo de fala e é ativado quando uma palavra específica é falada ou um tom ou ruído específico é gerado. São as ondas sonoras emitidas, e não outras, que fazem com que o sensor vibre o suficiente para gerar um pequeno impulso elétrico, ligando o dispositivo eletrônico. O protótipo do sensor foi capaz de diferenciar entre as palavras “três” e “quatro”. Enquanto a palavra “quatro” gera mais energia sonora do que “três”, fazendo com que o sensor vibre e ative o dispositivo ou dispare outro processo, pronunciar a palavra “três” não teve efeito.
O sensor é um metamaterial, ou seja, é um material projetado para ter propriedades raramente encontradas na natureza. “Nosso sensor é composto apenas de silício e não contém metais pesados tóxicos ou terras raras”, disse o co-autor Marc Serra-Garcia. No entanto, as propriedades de reconhecimento de fala do sensor são alcançadas por meio de sua estrutura, não pelo material do qual é feito. Utilizando modelagem computacional e algoritmos, os pesquisadores projetaram a estrutura do sensor usando uma grade de placas de silício idênticas (ressonadores) conectadas por pequenas hastes que funcionam como molas. São essas molas que determinam se um som específico afeta o movimento do sensor.
Os pesquisadores veem muitas aplicações potenciais para seu sensor movido por som. Ele pode ser usado para monitorar terremotos e edifícios, detectando sons específicos, como fundações rachadas. Também pode detectar sons de sibilo causados por vazamentos de gás e disparar alarmes.
Os autores também mencionam aplicações médicas para o sensor, como para pessoas com implantes cocleares em casos de perda auditiva ou surdez. Atualmente, cada implante requer duas ou três baterias, dependendo do tipo de processador de som usado. O uso de baterias descartáveis pode durar de 30 a 60 horas, exigindo substituições frequentes.
FAQ:
1. Como funciona o sensor sem bateria desenvolvido pelos pesquisadores?
O sensor sem bateria responde a ondas sonoras, como palavras específicas faladas, gerando energia vibracional suficiente para alimentar dispositivos eletrônicos. Ele não requer uma fonte de energia externa.
2. Quais são os benefícios de usar um sensor sem bateria?
O sensor sem bateria ajuda a reduzir o desperdício de baterias e pode alimentar dispositivos médicos, como implantes cocleares, ou monitorar edifícios em busca de defeitos.
3. Quais são as aplicações potenciais de um sensor movido por som?
O sensor pode ser usado para monitorar terremotos e edifícios, detectar vazamentos de gás e disparar alarmes. Ele também pode ser usado em aplicações médicas, como para pessoas com implantes cocleares.
4. Como o sensor reconhece a fala?
O sensor possui reconhecimento passivo de fala e é ativado quando uma palavra específica é falada ou um tom ou ruído específico é gerado. As ondas sonoras emitidas fazem com que o sensor vibre, gerando um impulso elétrico.
5. Quais são as propriedades de metamaterial do sensor?
O sensor é um metamaterial, ou seja, é um material projetado para ter propriedades raramente encontradas na natureza. Ele é composto apenas de silício e não contém metais pesados tóxicos ou terras raras.
6. O sensor requer substituição frequente de bateria?
Não, o sensor não requer substituição de bateria, pois utiliza a energia vibracional das ondas sonoras para alimentar o dispositivo eletrônico.
7. Quais são as aplicações médicas potenciais do sensor?
O sensor pode ser usado em implantes cocleares para pessoas com perda auditiva ou surdez. Ele reduz a necessidade de substituições frequentes de bateria e pode alimentar os implantes por períodos mais longos.
Definições:
1. Sensor de metamaterial – É um material projetado para ter propriedades raramente encontradas na natureza. No caso do artigo, o sensor é feito apenas de silício e possui propriedades de reconhecimento de fala.
2. Impulso elétrico – É uma mudança rápida e súbita na tensão ou corrente elétrica. No caso do sensor, o impulso elétrico é gerado pelas vibrações do sensor causadas pelas ondas sonoras.
Links relacionados sugeridos:
– ETH Zurich
– Mobilidade e Saúde
The source of the article is from the blog j6simracing.com.br
