Исследовательская группа использует человеческое тело для питания носимых устройств

С новыми достижениями в области вычислительной техники, делающими носимую электронику все более миниатюрной, но при этом вмещающей множество функций, проблема обеспечения питанием остается. Некоторые устройства смогли подзаряжаться с помощью солнечной энергии, но батареи остаются неотъемлемым компонентом. Но исследователи из Future Interfaces Group нашли замечательный способ преодоления этого препятствия, используя подход Power-over-Skin, который использует внутрителесную радиочастотную энергию пользователя. Он не требует никакого контакта, кроме кожи пользователя, что потенциально устраняет необходимость в батареях.

В исследовательской работе, опубликованной Энди Конгом, Дэхвой Кимом и Крисом Харрисоном из Университета Карнеги-Меллона, отмечается, что человеческое тело особенно эффективно генерирует радиочастотную энергию 40 МГц. Подключение к ней через «носимый приемник» обеспечивает питание без использования каких-либо инвазивных средств. Исследователи вложили большую часть своих усилий в оптимизацию этих приемников, чтобы обеспечить удобный размер, вес, форм-фактор и энергоэффективность. Приемник потенциально может быть размещен где угодно, и поскольку он емкостный, он может работать даже через одежду — теоретически создавая потенциал для интеграции в смартфон.

Практически любое нательное устройство может питать себя само, устраняя необходимость в батарее, избавляя от этого веса и уменьшая объем устройства. Это также устранит необходимость снимать и перезаряжать устройства, в отличие от типичных носимых устройств с батарейным питанием. Это может побудить индустрию носимых устройств создать новое поколение устройств без батареек, которые будут легче и тоньше. Это также уменьшит зависимость от редкоземельных минералов, необходимых для производства батарей.

Если предположить, что не будет никаких негативных побочных эффектов, это может стать революционным. Это может питать что угодно, от относительно простых часов до множества других носимых устройств, включая фитнес-трекеры и медицинские приборы. Единственным требованием будет то, чтобы рассматриваемое устройство могло работать на относительно небольшом количестве энергии — у вас не будет полноценных графического процессора и центрального процессора, работающих на IF-излучении вашего тела.

В исследовательской работе основная идея сравнивается с механическими часами, которые имели механизм с автоподзаводом и использовали движения руки для намотки пружины. Они были в значительной степени заменены более точными и дешевыми кварцевыми механизмами, которые используют батарейки, но теперь мы потенциально рассматриваем более сложный способ использования энергии из тела пользователя.

Изображение: Группа будущих интерфейсов

Тем не менее, расположение на теле и расстояние передачи имеют решающее значение. Команда исследовала четыре местоположения передатчика — подошва правой ноги, живот, левое запястье и лицо, которые потенциально могут быть полезны для гарнитур AR/VR. У каждого передатчика было шесть местоположений приемника — правая лодыжка, задняя часть шеи, грудина, левый и правый бицепс и левый указательный палец — как правило, там, где обычно используются носимые устройства. Самая высокая зарегистрированная мощность была от тестового устройства с самым коротким расстоянием между передатчиком и приемником в среднем 1,53 мВт, а самая низкая зарегистрированная мощность составила 5,3 мкВт. Передача через одежду, хотя и возможна, снижает эффективность.

Независимо от подтверждения концепции с более чем десятком экспериментов, это исследование показывает большой потенциал безбатарейной технологии Power-Over-Skin. Этой мощности было достаточно для работы микропроцессоров и датчиков, отображения выходных данных и осуществления беспроводной связи при ношении в разных местах. Чтобы увидеть этот переход к конечному продукту, потребуется время, как и для любой инновации.

Вопросы в том, когда и если да!

Источник: Tomshardware.com