« VLC es bastante simple e interesante », dice Jie Xiong, profesor de informática y ciencias de la computación en UMass Amherst y autor principal del artículo. « En lugar de utilizar señales de radio para enviar información de forma inalámbrica, utiliza la luz de los LED que pueden encenderse y apagarse hasta un millón de veces por segundo ». Parte del atractivo de VLC es que la infraestructura ya está en todas partes: nuestros hogares, vehículos, farolas y oficinas están iluminados con bombillas LED, que también podrían estar transmitiendo datos. « Cualquier cosa que tenga una cámara, como nuestros teléfonos inteligentes, tabletas o computadoras portátiles, podría ser el receptor », dice Xiong.
Anteriormente, Xiong y el primer autor Minhao Cui, estudiante de posgrado en informática y ciencias de la computación en UMass Amherst, demostraron que hay una « fuga » significativa de energía en los sistemas VLC, porque los LED también emiten « señales de RF de canal lateral » u ondas de radio.. Si esta energía de RF filtrada pudiera recolectarse, entonces podría usarse.
La primera tarea del equipo fue diseñar una antena con alambre de cobre enrollado para recolectar la RF filtrada, lo cual hicieron. Pero, ¿cómo maximizar la recolección de energía?
El equipo experimentó con todo tipo de detalles de diseño, desde el grosor del cable hasta la cantidad de veces que se enrollaba, pero también notaron que la eficiencia de la antena variaba según lo que tocaba la antena. Intentaron apoyar la bobina sobre plástico, cartón, madera y acero, así como tocarla contra paredes de diferentes grosores, teléfonos encendidos y apagados y computadoras portátiles. Y luego a Cui se le ocurrió la idea de ver qué sucedía cuando la bobina entraba en contacto con un cuerpo humano.
Inmediatamente, se hizo evidente que el cuerpo humano es el mejor medio para amplificar la capacidad de la bobina para recolectar energía RF filtrada, hasta diez veces más que la bobina sola.
Después de mucha experimentación, el equipo ideó « Bracelet+ », una simple bobina de alambre de cobre que se usa como brazalete en la parte superior del antebrazo. Si bien el diseño se puede adaptar para usarlo como anillo, cinturón, tobillera o collar, el brazalete parecía ofrecer el equilibrio adecuado entre recolección de energía y facilidad de uso.
« El diseño es barato, menos de cincuenta centavos », señalan los autores, cuyo artículo ganó el premio al mejor artículo de la Conferencia sobre sistemas de sensores integrados en red de la Asociación de Maquinaria de Computación. « Pero Bracelet+ puede alcanzar hasta microvatios, suficiente para admitir muchos sensores.
« En última instancia », dice Xiong, « queremos poder recolectar energía residual de todo tipo de fuentes para impulsar la tecnología del futuro ».