E se seu cinto fizesse mais do que segurar suas calças? E se ele também ouvisse seu FitBit, óculos inteligentes, e joias inteligentes para reconhecer melhor em quais atividades você estava envolvido enquanto usava muito menos energia do que qualquer coisa atualmente no mercado?

Em um novo artigo publicado em Nature Communications , pesquisadores da Escola de Engenharia USC Viterbi demonstraram como a indução magnética pode, um dia, alimentar a próxima geração de dispositivos vestíveis.

No futuro próximo, os dispositivos vestíveis farão muito mais do que contar nossos passos. Eles serão usados ​​em conjunto com outros wearables para monitorar os sinais vitais dos pacientes do hospital ou rastrear a localização dos bombeiros e socorristas, entre outras aplicações.

O problema, Contudo, é poder e custo. Ninguém quer carregar seu relógio inteligente, copos, pulseira ou tornozeleira toda vez que eles saem pela porta,

O protótipo, desenhado por Negar Golestani, autor principal e Ph.D. estudante do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da USC Viterbi Ming Hsieh, é feito de uma rede de dispositivos usados ​​ao mesmo tempo no corpo como um cinto, pulseira, tornozeleira, anel e colar.

O cinto, nesse caso, atua como um nó central, o que significa que os outros dispositivos não precisam de baterias, partes móveis, ou sensores caros.

Em vez de, cada dispositivo gera seu próprio sinal usando acoplamento indutivo, enquanto o nó central recebe os sinais. Quando a pessoa que usa os dispositivos se move, as mudanças de acoplamento mútuo e diferentes poderes de sinal são recebidos de cada dispositivo no nó central.

"Esta configuração permite que o nó central veja onde cada dispositivo está em relação ao todo, dando-nos uma compreensão muito mais detalhada da postura e do movimento do corpo, "disse Golestani." E tudo é feito até seis vezes mais eficientemente em termos de energia da bateria em comparação com outros sistemas de comunicação de curto alcance como o Bluetooth. "

Todos os dispositivos vestíveis práticos atuais, como FitBit, Google Glass ou Jawbone, use propagação de ondas de rádio para transmissões de sinal. Mas essa técnica tem muitas deficiências. Primeiro, requer muita energia, o que significa muita cobrança. Carregar constantemente seu smartwatch antes de uma corrida pode ser um pequeno aborrecimento, mas é um risco real para a saúde quando esses dispositivos são usados ​​por pessoas que estão doentes em hospitais ou trabalhando em ambientes perigosos. A falha no monitoramento pode causar danos ao paciente e resultados imprevistos.

Os sistemas convencionais de monitoramento que usam tecnologias de propagação de ondas de rádio também são caros e requerem muitas peças. Um dispositivo de rastreamento precisa de um sensor, baterias, e capacidade de comunicação sem fio. Uma razão pela qual não vemos wearables compostos de vários dispositivos usados ​​por todo o corpo - o que seria muito mais eficaz - é que cada dispositivo precisa de energia para detecção e comunicação sem fio. Imagine ter que carregar uma rede de dispositivos a cada quatro horas durante o dia. E o que mais, o próprio corpo humano pode interferir nos sinais desses dispositivos porque a maioria dos tecidos biológicos enfraquece as ondas eletromagnéticas de um dispositivo.

Indução magnética, que os pesquisadores dos Sistemas de Microondas, Sensores, e Laboratório de Imagens, ou MiXIL, tinha usado anteriormente para desenvolver sensores subterrâneos para monitorar variáveis ​​que afetam as mudanças climáticas - tem o potencial de resolver todos esses problemas e muito mais.

"A observação de Negar é realmente inovadora, elegante e original, "disse o professor Mahta Moghaddam, co-autor, Diretor da MiXIL e conselheiro da Golestani. "Negar foi capaz de começar com um conceito de semente que normalmente podemos associar ao sensoriamento ambiental e inovar em uma área muito diferente, mas também altamente impactante. A tecnologia que ela desenvolveu terá benefícios de longo alcance na área da saúde, segurança, ginástica, entretenimento, entre outros campos. "

Este sistema pode monitorar as atividades diárias, incentive o usuário a realizar ações específicas, ou ajudar os fisioterapeutas a monitorar o progresso de seus pacientes. De acordo com Golestani, as aplicações vão muito além de hospitais e vestíveis para a saúde diária, também; eles incluem vigilância e resposta a desastres.

"Imagine os bombeiros em campo lutando contra um incêndio florestal perto de Los Angeles, "ela diz." Se eles estivessem equipados com um dispositivo como este, poderíamos dizer muito facilmente o que cada bombeiro está fazendo e se eles estão se movendo. Poderíamos fazer muito melhor do que com câmeras externas, que pode ser limitada pela fumaça ou pelo terreno. "

E tem mais. Como o dispositivo de Golestani usa a mesma tecnologia usada para comunicação subaquática, é muito melhor do que os vestíveis atuais para ambientes onde as frequências de rádio são difíceis. Tanto que poderia ser equipado como parte do equipamento de um mergulhador para fornecer leituras precisas sobre movimento e segurança.

O artigo forneceu uma prova de conceito, que Golestani espera eventualmente ser trazido do laboratório e aplicado ao mundo real.