- Технология Power-over-Skin, разработанная исследователями Future Interfaces Group
- Техника передает энергию носимым устройствам с помощью человеческого тела
- Открывает путь к устройствам без батареек, питающимся от контакта с кожей
Часы с автоподзаводом существуют уже столетие, но производители все еще ищут способы сделать современные носимые устройства без батареек. Ответ на этот вопрос может дать новая исследовательская работа Университета Карнеги-Меллона: ученые разработали метод, позволяющий использовать носимые технологии следующего поколения посредством контакта с кожей.
Исследователи из Future Interfaces Group нашли способ передавать энергию носимым устройствам через тело человека. Этот метод называется Power-over-Skin, и он может стать воротами в будущее, в котором лучшие умные часы больше не нуждаются во встроенной батарее.
Проще говоря, этот метод передает энергию от одного передатчика с батарейным питанием, который носят на теле, на ряд безбатарейных устройств, прикрепленных к коже. Исследования показали, что человеческое тело эффективно проводит радиочастотную энергию частотой 40 МГц, и именно на этом основана технология Power-over-Skin для распределения энергии через кожу.
Исследователи Энди Конг, Дэхва Ким и Крис Харрисон обнаружили, что могут передавать энергию от одного передатчика по всему телу. Они также обнаружили, что количество энергии, которую они могут доставить, зависит от близости передатчика и приемников. Например, наличие передатчика на предплечье и приемника на запястье позволило получить более высокие микроватты.
В своих тестах исследователи смогли подключить светодиодную серьгу, калькулятор и кольцо Bluetooth с помощью джойстика. Они также экспериментировали со встраиванием передатчиков в существующие объекты, включая смартфон, VR-гарнитуру и обувь. Поскольку соединение с кожей является емкостным, оно также может работать через одежду, например, если передатчик находится в кармане.
Смотреть дальше
Скин в игре
Преимуществ Power-over-Skin несколько. Отказавшись от встроенных аккумуляторов, носимые устройства можно будет сделать намного меньше и легче, открывая потенциал для различных универсальных приложений. В исследовательской работе упоминается тонкий медицинский пластырь, который отслеживает показатели здоровья. Поскольку нет батареи, которую нужно было бы заменить, теоретически она могла бы оставаться на пациенте неопределенное время.
Еще один чистый выигрыш от Power-over-Skin заключается в том, что совместное использование энергии от одного источника передатчика вместо установки отдельных носимых устройств с собственными батареями снижает требуемые ресурсы с точки зрения защиты окружающей среды.
По мере развития технологии усовершенствования должны привести к повышению эффективности подачи электроэнергии. Хотя маловероятно, что Power-over-Skin сможет обеспечить достаточно энергии для работы мощных устройств, кажется разумным предположить, что в ближайшем будущем эта технология будет использоваться в таких устройствах, как умные часы и фитнес-трекеры.
В ходе своих испытаний исследователи доказали, что Power-over-Skin может управлять микропроцессорами, цифровыми дисплеями и модулями беспроводной связи, хотя и оптимизированными для этой технологии. Правильное размещение передатчика и приемника и повышение эффективности компонентов открывают множество возможностей для будущих носимых устройств.
Одна из проблем заключается в том, имеет ли использование тела в качестве проводника радиочастотной энергии какие-либо негативные побочные эффекты для здоровья пользователя. Фактором, рассматриваемым в статье, является необходимость избегать горячих точек, где радиочастотная энергия проходит через небольшую площадь контакта.
Согласно исследованию, ни один из участников не почувствовал дискомфорта или боли во время тестирования. Если предположить, что от длительного воздействия не возникнет никаких осложнений, Power-over-Skin может ознаменовать огромный сдвиг в том, как проектируются и работают носимые устройства.