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Redes sem fio inspiradas em sementes

Um exemplo de como se pode utilizar sistemas surgidos no processo de seleção natural para criar soluções tecnológicas

Fernando Reinach*, O Estado de S.Paulo

19 de março de 2022 | 05h00

Flores de dente-de-leão se tornam pequenas bolas de sementes, cada semente com um miniparaquedas branco. Eu adorava assoprar essas bolas e ver as sementes caindo devagar ou sendo levadas pela brisa. 

Já as redes sem fio, que carregam sinais de internet ou telefone, são um grande conjunto de equipamentos, distantes uns dos outros. Cada um desses repetidores capta sinais de rádio e os passa adiante. Esses aparelhos precisam estar ligados à rede elétrica. Por isso criar uma extensa rede em locais sem eletricidade é difícil. E, para solucionar esse problema, os cientistas decidiram criar repetidores minúsculos, que dispensassem eletricidade e se espalhassem sozinhos pelo ambiente. Foram então criados repetidores de cerca de 1 mm e extremamente leves, pesando 30 mg, que dispensam a rede elétrica, pois têm uma minúscula célula fotoelétrica que transforma a luz solar em eletricidade.

Até aí, essa nova tecnologia era apenas um fantástico feito de miniaturização. Sobrava um problema: como espalhar milhares ou milhões desses repetidores em uma floresta, em uma fazenda ou uma geleira, criando uma rede funcional? Foi então que os cientistas buscaram inspiração nas sementes de dente-de-leão. Cada um desses microaparelhos foi pendurado a um paraquedas artificial copiado da estrutura do usado pela semente de dente-de-leão. Após testarem vários desenhos, os cientistas obtiveram um modelo que permite que os equipamentos se espalhem com o vento, caindo no solo suficientemente distantes para permitir a cobertura de uma grande área, mas suficientemente próximos para que cada um capte os sinais de seus vizinhos. O paraquedas também foi otimizado para garantir o pouso com a célula fotovoltaica voltada para o céu, garantindo eletricidade.

Um drone sobrevoa a área desejada levando até 3 kg de equipamentos (100 mil repetidores). Nos testes, eles foram lançados de diversas altitudes e se espalharam com o vento. Mais de 95% pousaram com a célula fotovoltaica para cima, estabelecendo redes sem fio em áreas de dezenas de quilômetros quadrados, locais sem eletricidade, rodovias ou mesmo trilhas. Tudo a custo baixo.

Esses receptores podem carregar sensores de vários tipos, sendo capazes de monitorar o que ocorre em toda a superfície coberta pela rede e transmitir esses dados. Outro exemplo de como se pode utilizar sistemas surgidos no processo de seleção natural para criar soluções tecnológicas.

MAIS EM: WIND DISPERSAL OF BATTERY-FREE WIRELESS DEVICES. NATURE

*É BIÓLOGO

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