Благодаря новым достижениям в области компьютерных технологий носимая электроника становится все более миниатюрной и при этом обладает множеством функций, однако проблема обеспечения энергией остается. Некоторым устройствам удается подзаряжаться от солнечной энергии, но батареи остаются неотъемлемым компонентом. Но исследователи из Future Interfaces Group нашли замечательный способ решения этой проблемы, используя подход Power-over-Skin, который использует внутрителесную радиочастотную энергию пользователя. Он не требует никаких контактов, кроме кожи пользователя, что потенциально устраняет необходимость в батареях.
В научной статье, опубликованной Энди Конгом, Дэхва Кимом и Крисом Харрисоном из Университета Карнеги-Меллон, отмечается, что человеческое тело особенно эффективно генерирует радиочастотную энергию на частоте 40 МГц. Использование этой энергии с помощью «носимого приемника» позволяет получать энергию без использования каких-либо инвазивных средств.
Исследователи потратили большую часть своих усилий на оптимизацию этих приемников, чтобы обеспечить приемлемый размер, вес, форм-фактор и энергоэффективность. Потенциально приемник можно разместить в любом месте, а поскольку он емкостной, то может работать даже через одежду, что теоретически создает потенциал для интеграции в смартфон.
Исследователи продемонстрировали технологию на таких устройствах, как Bluetooth-кольцо с джойстиком, медицинский пластырь «наклей и забудь», который регистрирует данные о здоровье пользователя, пластырь для защиты от солнечных лучей с экраном и другие устройства. В будущем также могут появиться гарнитуры VR/AR и новые типы носимых устройств. Поскольку тело постоянно генерирует энергию, люди смогут носить несколько устройств одновременно без необходимости снимать и заряжать их.
Практически любое устройство на теле могло бы питаться от аккумулятора, что избавило бы его от необходимости иметь вес и уменьшило бы объем устройства. Это также избавит от необходимости снимать и заряжать устройства, в отличие от типичных носимых устройств, работающих от аккумулятора. Это может подтолкнуть индустрию носимых устройств к созданию нового поколения устройств без батарей, более легких и тонких. Это также снизит зависимость от редкоземельных минералов, необходимых для производства батарей.
Если не возникнет никаких негативных побочных эффектов, эта технология может стать революционной. Она может питать любые устройства - от относительно простых часов до множества других носимых устройств, включая фитнес-трекеры и медицинские приборы. Единственным условием будет то, что устройство должно работать от относительно небольшого количества энергии - вы же не собираетесь иметь полноценный GPU и CPU, работающие от ПЧ-излучения вашего тела.
В научной статье основная идея сравнивается с механическими часами, которые имели механизм с автоподзаводом и использовали движения руки для закручивания заводной пружины. Их в значительной степени заменили более точные и дешевые кварцевые механизмы, использующие батарейки, но теперь мы потенциально видим более сложный способ использования энергии тела пользователя. При этом решающее значение имеют местоположение на теле и расстояние передачи.
Команда исследовала четыре места расположения передатчиков - подошва правой ноги, живот, левое запястье и лицо, которые потенциально могут быть полезны для гарнитур AR/ VR. Каждый передатчик имел шесть точек приема - правая лодыжка, затылок, грудина, левый и правый бицепс и левый указательный палец - как правило, там, где обычно используются носимые устройства. Самая высокая зарегистрированная мощность была получена от тестового устройства с наименьшим расстоянием между передатчиком и приемником и составила в среднем 1,53 мВт, а самая низкая - 5,3 мкВт.
Передача через одежду, хотя и возможна, но снижает эффективность. Независимо от того, что доказательство концепции включает в себя более десятка экспериментов, это исследование показывает большой потенциал в технологии Power-Over-Skin без батарей. Этой мощности было достаточно для работы микропроцессоров и датчиков, вывода информации на экран и осуществления беспроводной связи при ношении в разных местах. Как и любая инновация, переход к конечному продукту потребует времени.
Вопрос в том, когда и если!
Оригинал
Уникальность
