A sexta geração de tecnologias de comunicação sem fio para redes de internet móvel (6G) promete avanços enormes em relação à 5G, podendo ser dezenas de vezes mais rápida. Um dos maiores desafios para implementar a tecnologia 6G, entretanto, está na enorme dificuldade de o sinal atravessar obstáculos físicos, como paredes, móveis e árvores. O uso dessa tecnologia, portanto, requererá uma grande quantidade de repetidores de sinal e antenas. Fabricar antenas de baixo custo, que possam ser instaladas em residências e escritórios, com muitos e variados obstáculos, é uma meta a ser alcançada.
Uma pesquisa publicada na revista ACS Omega mostra que é possível fabricar antenas de comunicação sem fio sobre placas de fibra de madeira de média densidade (MDF, do inglês medium density fiberboard) usando grafeno induzido pelo laser. Essa é uma alternativa para integrar conectividade a móveis e estruturas internas de edifícios, que ganhou força com o estudo de pesquisadores brasileiros. Como o MDF é muito utilizado na produção de móveis, uma mesa, um armário, uma divisória ou mesmo parte da estrutura interna de um ambiente poderá, no futuro, desempenhar uma função que normalmente associamos a equipamentos eletrônicos: ajudar a transmitir sinais de comunicação sem fio.
O trabalho, publicado em agosto deste ano na revista acima citada apresenta uma técnica que utiliza laser para transformar parte da superfície do MDF em um material condutor à base de carbono. Sobre essa superfície são desenhadas as antenas, sem necessidade de instalar uma estrutura metálica convencional sobre a madeira.
A pesquisa reuniu cientistas do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel, da Universidade de São Paulo (USP), da Universidade Presbiteriana Mackenzie e de outras instituições. Entre os pesquisadores da USP estão Desirée Tamara Scheidt e Emanuel Carrilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP) e Osvaldo Novais de Oliveira Jr., do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP).
Do MDF nasce uma antena
A antena é resultado do Centro de Competência Embrapii Inatel em Redes 5G e 6G – xGMobile, uma parceria entre o Inatel e a Embrapii que reúne os pesquisadores Elsa María Materón, Faustino Reyes Gómez e os professores Luciano Leonel Mendes e Jorge Ricardo Mejía Salazar, todos em busca de novas alternativas para as redes de telecomunicações 5G e 6G.
A inovação está em aproveitar um material extremamente comum. Em vez de produzir uma antena separadamente para depois instalá-la em um móvel, os pesquisadores investigaram uma forma de fazer com que a própria placa de MDF sirva de base para sua fabricação.
Para isso, a superfície da madeira passa por uma preparação e, posteriormente, recebe a ação de um laser de dióxido de carbono. O processo modifica o material na região atingida pelo feixe e produz uma camada porosa e eletricamente condutora conhecida como “grafeno induzido por laser”.
Em termos simples, o laser funciona como uma espécie de “caneta tecnológica”: percorre determinados pontos da superfície e provoca uma transformação controlada no material, formando caminhos capazes de conduzir eletricidade. Antes desse procedimento, o MDF é tratado com uma substância que ajuda a controlar sua reação ao calor produzido pelo laser.
No artigo são apresentadas imagens de microscopia que mostram essa transformação. Antes do processamento, observa-se a estrutura fibrosa característica do MDF. Depois da passagem do laser, surge uma superfície carbonizada e porosa, justamente a região utilizada para formar o elemento condutor da antena.
O método tem uma vantagem importante: dispensa algumas das instalações sofisticadas normalmente associadas à fabricação de componentes eletrônicos. Os autores destacam que a produção do grafeno induzido por laser não exige ambientes especiais de fabricação nem procedimentos químicos complexos, o que pode favorecer a produção rápida e, futuramente, em maior escala.
Duas antenas colocadas à prova
Para demonstrar que a ideia funcionava, os pesquisadores produziram dois modelos de antena: um retangular e outro circular. Foram fabricadas duas unidades de cada formato para avaliar também se o processo poderia ser repetido mantendo resultados semelhantes.
O procedimento experimental é bastante simples: sobre o MDF pré-preparado, o laser “grava” a região condutora, e então são montados os componentes necessários para conectar a antena aos equipamentos de comunicação.
Os protótipos passaram por testes para verificar como recebiam e transmitiam sinais. Os resultados experimentais foram comparados com simulações computacionais. Os testes mostraram que os dois formatos conseguiram operar em diferentes faixas de frequência abaixo de 6 GHz e também em faixas superiores próximas a esse intervalo, apresentando comportamento próximo daquele previsto pelas simulações.
Essa concordância entre o que foi previsto nas simulações computacionais e os resultados experimentais demonstra ser possível projetar antenas de maneira eficaz.
Antena escondida no próprio móvel
Mais do que alcançar o melhor desempenho possível para uma antena, o objetivo central dos pesquisadores foi demonstrar uma nova maneira de integrar sistemas de comunicação aos ambientes.
Atualmente, antenas destinadas a equipamentos eletrônicos geralmente são componentes independentes, produzidos com materiais específicos e posteriormente instalados nos dispositivos ou estruturas. Com a nova abordagem, o próprio móvel poderia incorporar a antena durante sua fabricação.
Imagine, por exemplo, uma mesa de escritório cuja superfície contenha uma antena praticamente imperceptível, ou divisórias e armários que façam parte de uma rede de pequenos pontos de comunicação distribuídos por um edifício. Essa estratégia pode ser particularmente interessante em ambientes nos quais muitos equipamentos precisam permanecer conectados. Em vez de depender apenas de poucos pontos de transmissão mais potentes, seria possível distribuir diversas antenas discretamente pelo espaço. O artigo aponta justamente para aplicações de curta distância, da ordem de poucos metros, nas quais vários pontos transmissores poderiam ser espalhados pelo ambiente.
A ideia ganha relevância diante do crescimento das redes 5G, do desenvolvimento do 6G e da chamada Internet das Coisas, cenário no qual um número cada vez maior de objetos, sensores e equipamentos deverá trocar informações continuamente. Os autores observam que a próxima geração de sistemas de comunicação exigirá soluções que possam ser produzidas em escala, tenham custos competitivos e sejam incorporadas de maneira discreta às estruturas do cotidiano.
Tecnologia ainda pode avançar
Os pesquisadores reconhecem, entretanto, que as antenas produzidas ainda apresentam limitações. Seu desempenho é inferior ao de antenas convencionais obtidas com metais. Parte da energia é perdida tanto no próprio MDF quanto na camada condutora criada pelo laser.
De fato, o estudo não buscou substituir imediatamente as antenas metálicas de alto desempenho, mas demonstrar que existe uma alternativa viável para situações nas quais facilidade de fabricação, integração ao ambiente e comunicação a pequenas distâncias sejam mais importantes.
Os próprios autores apontam caminhos para melhorar a tecnologia, como aperfeiçoar a ação do laser, reduzir as perdas elétricas e combinar o grafeno com outros materiais condutores.
Há também um aspecto que diferencia o estudo de trabalhos anteriores. Antenas feitas com grafeno induzido por laser já haviam sido desenvolvidas, mas normalmente sobre filmes plásticos especiais ou papel. Segundo os autores, não havia sido demonstrada a fabricação desse tipo de antena diretamente sobre um material industrial derivado da madeira, como o MDF.
Madeira, laser e conectividade
O resultado aproxima dois universos aparentemente distantes: a indústria tradicional de móveis e as tecnologias avançadas de telecomunicações. Ao transformar uma parte da própria madeira em componente funcional de uma antena, a pesquisa sugere uma nova concepção para os ambientes conectados. Em vez de acrescentar cada vez mais dispositivos eletrônicos visíveis a casas, escritórios e edifícios, determinadas funções poderão ser incorporadas aos objetos que já fazem parte desses espaços.
Ainda são necessários aperfeiçoamentos antes que a tecnologia possa alcançar aplicações comerciais mais amplas. Mas os experimentos demonstram que o MDF pode deixar de ser apenas suporte físico e passar a participar ativamente da infraestrutura de comunicação.
Nesse cenário, a conectividade do futuro talvez não esteja apenas nos aparelhos colocados sobre uma mesa. Ela poderá estar na própria mesa.
Confira o original desta pesquisa acessando o link – https://www2.ifsc.usp.br/portal-ifsc/wp-content/uploads/2026/09/acsomega.6c07385-chu.pdf