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22 - ELETTRONICA OGGI 471 - GIUGNO-LUGLIO 2018 Alimentazione wireless per dispositivi impiantabili Francesco Ferrari R icercatori del Massachusetts Institute of Technology e del Brigham and Women’s Hospital hanno ideato un nuovo sistema che si chiama In Vivo Networking (IVN) per l’alimentazione wireless e le comunicazioni con piccoli dispositivi impiantati, o iniettati, nei tessuti profondi. Questo tipo di funzionalità è molto interessante poiché permette, per esempio, l’alimentazione wireless di di- spositivi dove lo spazio maggiore attualmente è occupato dalle batterie, oppure il funzionamento di piccole pillole per la somministrazione controllata di medicinali per malattie come malaria o Alzheimer, o ancora il rilevamento di parametri come la pressione o i valori di glucosio. Di fatto apre la strada a una nuova gamma di applicazioni medicali. Il principio di funzionamento di IVN si basa sull’emissione radio a frequenze leggermente diverse fra loro che quando si sovrappongono parzial- mente generano sufficiente energia per alimentare o ricaricare piccoli dispositivi impiantati. I problemi da superare per implementare questa tecnologia sono stati molteplici, dall’assorbimento espo- nenziale delle radiofrequenze da parte del corpo in base alla profondità dei tessuti, ma anche dal fatto che diversi tessuti hanno differenti caratteristiche di propagazione per le onde radio, dovute al cambiamento di costante dielettrica. Inoltre, trattandosi di dispositivi molto piccoli, lo spazio per le antenne da utilizzare per l’energy harvesting è altrettanto limitato, un fattore che riduce sensibilmente anche la quantità di energia trasferibile. Un altro problema da superare è stato il tipo di tecnologia di beamforming da utilizzare visto che IVN si basa su sensori senza batteria e quindi non si può avere il feedback del canale (è necessario infatti che prima i sensori ricevano l’alimentazione) e quindi non è possibile concentrare l’energia nella direzione corretta usando mezzi tradizionali come il beamforming MIMO. I ricercatori hanno risolto questi problemi utilizzando per IVN una nuova tecnologia di beamforming chiamata CIB (coherently-incoherent beamforming). I test eseguiti su animali hanno dimostrato che si può inviare energia fino a un metro di distanza dal corpo a dispositivi impiantati collocati fino a 10 centimetri di profondità. Se invece i dispositivi si trovano molto La tecnologia IVN, grazie al sistema di alimentazione wireless, permette di realizzare nuove applicazioni medicali, come per esempio pillole smart per il rilascio controllato di medicinali TECH INSIGHT NEWS TECHNOLOGIES