Un avance fundamental no deseño de indutores estirables realizado por investigadores da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía da China aborda unha barreira crítica nos dispositivos intelixentes vestibles: manter un rendemento indutivo consistente durante o movemento. Publicado en Materials Today Physics, o seu traballo establece a relación de aspecto (AR) como o parámetro decisivo para controlar a resposta indutiva á deformación mecánica.
Ao optimizar os valores de AR, o equipo deseñou bobinas planas que logran unha invariancia de deformación case invariable, demostrando unha variación de inductancia inferior ao 1 % con menos dun alongamento do 50 %. Esta estabilidade permite unha transferencia de enerxía sen fíos (WPT) e unha comunicación NFC fiables en aplicacións dinámicas de dispositivos portátiles. Simultaneamente, as configuracións de alta AR (AR>10) funcionan como sensores de deformación ultrasensibles cunha resolución do 0,01 %, ideais para a monitorización fisiolóxica de precisión.
Funcionalidade de modo dual realizada:
1. Potencia e datos sen concesións: as bobinas de baixa AR (AR=1,2) presentan unha estabilidade excepcional, limitando a deriva de frecuencia nos osciladores LC a só o 0,3 % baixo unha tensión do 50 %, o que supera significativamente os deseños convencionais. Isto garante unha eficiencia WPT consistente (>85 % a unha distancia de 3 cm) e sinais NFC robustos (flutuación <2 dB), fundamentais para implantes médicos e dispositivos portátiles sempre conectados.
2. Detección de grao clínico: as bobinas de alta AR (AR=10,5) serven como sensores de precisión con mínima sensibilidade cruzada á temperatura (25-45 °C) ou á presión. As matrices integradas permiten o seguimento en tempo real da biomecánica complexa, incluíndo a cinemática dos dedos, a forza de agarre (resolución de 0,1 N) e a detección precoz de tremores patolóxicos (por exemplo, a enfermidade de Parkinson a 4-7 Hz).
Integración e impacto do sistema:
Estes indutores programables resolven o compromiso histórico entre estabilidade e sensibilidade na electrónica elástica. A súa sinerxía con módulos de carga inalámbrica miniaturizados con estándar Qi e protección avanzada de circuítos (por exemplo, fusibles reiniciables, circuítos integrados eFuse) optimiza a eficiencia (>75 %) e a seguridade en cargadores portátiles con espazo limitado. Este marco impulsado por realidade aumentada proporciona unha metodoloxía de deseño universal para integrar sistemas indutivos robustos en substratos elásticos.
Camiño a seguir:
En combinación con tecnoloxías emerxentes como os nanoxeradores triboeléctricos intrinsecamente estirables, estas bobinas aceleran o desenvolvemento de dispositivos portátiles autoalimentados de grao médico. Estas plataformas prometen unha monitorización fisiolóxica continua e de alta fidelidade xunto cunha comunicación sen fíos inquebrantable, o que elimina a dependencia de compoñentes ríxidos. Os prazos de despregamento de téxtiles intelixentes avanzados, interfaces de realidade aumentada/virtual e sistemas de xestión de enfermidades crónicas redúcense substancialmente.
«Este traballo fai que a electrónica vestible pase dun compromiso a unha sinerxía», afirmou o investigador principal. «Agora conseguimos simultaneamente detección de nivel de laboratorio e fiabilidade de nivel militar en plataformas verdadeiramente adaptables á pel».
Data de publicación: 26 de xuño de 2025