A respiração humana carrega uma gama de informações, e Osama Amin, cientista pesquisador da KAUST, fez parceria com Mohamed-Slim Alouini e Basem Shihada da KAUST e com seus colegas Maryam Khliad e Said Ahmed da Universidade de Tecnologia da Informação, Paquistão, para aproveitar essas informações.

Desde o final do século 18, cientistas e inventores têm desenvolvido maneiras de aprimorar a telecomunicação humana a partir do telégrafo, o telefone, o telefone celular e agora a Internet. Nos anos mais recentes, tem havido um exagero em torno da mídia multidimensional. A demanda por este tipo de mídia de última geração levou os pesquisadores a investigar maneiras de adicionar outros sentidos, como o cheiro, toque e prove, aos sentidos tradicionais de som e visão.

Os cientistas já encontraram maneiras de extrair informações sobre o corpo humano a partir da respiração. O bafômetro, que estima os níveis de álcool no sangue, foi inventado na década de 1950. Mais recentemente, os médicos têm usado amostras respiratórias coletadas de pacientes para detectar vírus, como a gripe humana, ou mesmo para diagnosticar câncer, como tumores de mama e pulmão. Quase 1, 000 compostos orgânicos voláteis foram identificados até agora no hálito humano saudável, que variam dependendo da saúde, era, dieta, sexo, corpo gordo, altura e estilo de vida.

A equipe visualiza um conceito ainda mais amplo. Eles já projetaram uma arquitetura de sistema que pode, teoricamente, detectar uma pessoa infectada com um vírus no meio de uma área lotada, como um aeroporto.

"Nossa ideia é construir um sistema de comunicação usando respiração inspirada e expirada, onde a informação é transportada em moléculas, "explica Amin.

A construção de um sistema de comunicação de respiração abrirá a porta para uma nova geração de redes corporais sem fio, ele explica. Estes são os sistemas de comunicação usados ​​por médicos, por exemplo, para monitorar a saúde sem fio usando sensores vestíveis e implantados que podem comunicar informações a um dispositivo remoto.

Um sistema de comunicação de respiração não substituirá este tipo de configuração, mas pode oferecer um grau ainda maior de liberdade para aplicativos da vida real, como aqueles necessários para monitorar pacientes em quarentena.

A equipe está agora estabelecendo colaborações multidisciplinares com especialistas em várias áreas para definir os melhores modelos de canais de comunicação que podem ser usados ​​para esta abordagem. Eles estão fazendo as perguntas - que tipo de informação pode ser trocada? Que tipos de compostos moleculares seriam introduzidos no sistema para interagir com o corpo humano? Que tipos de sensores e detectores são necessários para enviar e receber informações? E quais questões de segurança e privacidade precisam ser abordadas?

A equipe também está usando as informações que podem ser compiladas a partir da respiração exalada para ensinar algoritmos de aprendizado de máquina a monitorar a saúde humana, medir atividades físicas, e até mesmo monitorar o estado psicológico de uma pessoa, diz Amin. Esses algoritmos podem então ser usados ​​em conjunto com sensores em futuros telefones celulares, ele diz. "Assim como estamos treinando telefones celulares para reconhecer assinaturas, vozes e rostos de pessoas; o treinamento de respiração pode ser usado para identificar indivíduos e monitorar seu estado geral de bem-estar, "diz Amin.