Há uma nova tecnologia dominando os mercados do futuro - tecnologia para vestir. Vestuário, como são conhecidos, são sistemas portáteis que contêm sensores para coletar dados de medição de nossos corpos. Ligar esses sensores sem fios exige baterias flexíveis que podem se adaptar ao material específico e fornecer a energia que o sistema requer. Microbaterias desenvolvidas pelo Instituto Fraunhofer para Confiabilidade e Microintegração IZM fornecem a base técnica para essa nova tendência de tecnologia.

Em medicina, Os vestíveis são usados ​​para coletar dados sem perturbar os pacientes enquanto eles realizam suas atividades diárias - para registrar ECGs de longo prazo, por exemplo. Uma vez que os sensores são leves, flexível e oculto nas roupas, esta é uma maneira conveniente de monitorar os batimentos cardíacos de um paciente. A tecnologia também tem aplicações mais cotidianas - faixas de fitness, por exemplo, que medem os pulsos dos corredores enquanto correm. Há um grande potencial de crescimento no setor de vestíveis, que deverá atingir um valor de mercado de 72 bilhões de euros até 2020.

Como alimentar esses acessórios inteligentes representa um desafio técnico significativo. Existem as considerações técnicas - durabilidade e densidade de energia - mas também requisitos de materiais, como peso, flexibilidade e tamanho, e estes devem ser combinados com sucesso. É aqui que entra o Fraunhofer IZM:especialistas do instituto desenvolveram um protótipo para uma pulseira inteligente que, literalmente, coleta dados em primeira mão. A peça técnica de resistência da pulseira de silicone são suas três baterias verdes brilhantes. Com capacidade de 300 miliamperes-hora, são essas baterias que fornecem energia à pulseira. Eles podem armazenar energia de 1,1 watt-hora e perder menos de 3% de sua capacidade de carga por ano. Com esses parâmetros, o novo protótipo tem uma capacidade muito maior do que as bandas inteligentes disponíveis no mercado até agora, permitindo-lhe fornecer energia até mesmo eletrônicos portáteis exigentes. A capacidade disponível é realmente suficiente para capacitar um relógio inteligente convencional sem perda de tempo de execução. Com esses tipos de estatísticas, o protótipo supera produtos estabelecidos, como relógios inteligentes, em que a bateria está apenas embutida na caixa do relógio e não na pulseira.

Sucesso por meio da segmentação

Robert Hahn, um pesquisador no departamento de Fraunhofer IZM para RF &Smart Sensor Systems, explica por que a segmentação é a receita para o sucesso:"Se você tornar uma bateria extremamente flexível, terá densidade de energia muito baixa - por isso é muito melhor adotar uma abordagem segmentada. "

Em vez de tornar as baterias extremamente flexíveis ao custo de densidade de energia e confiabilidade, o instituto voltou seu foco para o projeto de baterias muito pequenas e potentes e tecnologia de montagem otimizada. As baterias são flexíveis entre os segmentos. Em outras palavras, a pulseira inteligente é flexível, ao mesmo tempo que retém muito mais potência do que outras pulseiras inteligentes disponíveis no mercado.

Soluções sob medida para o cliente

Em seu desenvolvimento de baterias para vestíveis, O Fraunhofer IZM combina novas abordagens e anos de experiência com um processo de desenvolvimento feito sob medida para o cliente:"Trabalhamos com empresas para desenvolver a bateria certa para elas, "explica o engenheiro eletricista graduado. A equipe consulta de perto os clientes para definir os requisitos de energia. Eles adaptam cuidadosamente parâmetros como forma, Tamanho, Voltagem, capacidade e potência e combinados para formar um conceito de fonte de alimentação. A equipe também realiza testes específicos do cliente.

Gesso inteligente para medir o suor

Em 2018, o instituto começou a trabalhar em uma nova tecnologia vestível, o gesso inteligente. Juntamente com o fabricante de sensores suíço Xsensio, este projeto patrocinado pela UE visa desenvolver um gesso que possa medir e analisar diretamente o suor do paciente. Isso pode ser usado para tirar conclusões sobre o estado geral de saúde do paciente. Em todo o caso, tendo um conveniente, A ferramenta de análise em tempo real é a maneira ideal de controlar e monitorar melhor os processos de cura. A Fraunhofer IZM é responsável pelo desenvolvimento do conceito de design e do sistema de fornecimento de energia para os sensores de medição do suor. O plano é integrar sensores extremamente planos, leve e flexível. Isso exigirá o desenvolvimento de vários novos conceitos. Uma ideia, por exemplo, seria um sistema de encapsulamento feito de folha composta de alumínio. Os pesquisadores também precisam garantir a seleção de materiais baratos e fáceis de descartar. Afinal, um gesso é um produto descartável.