https://frosthead.com

Vgrajene tehnologije: moč od ljudi

Oblačila s senzorjem, ki jih nosi vojak, spremljajo njegove gibe in vitalne znake. Naprava za elektrokardiogram za enkratno uporabo velikosti Band-Aid spremlja srčnega bolnika. V zob implantira mobilni telefon. Znanstveniki in inženirji poskušajo razviti takšne "vgrajene" naprave: miniaturno elektroniko, ki ljudi priključi v računalniška in komunikacijska omrežja.

Sorodne vsebine

  • Vožnja gospodične Lazy

Razmislite o kontaktnih lečah, ki delujejo kot računalniški zasloni. Raziskovalna ekipa univerze v Washingtonu, ki jo je vodil profesor elektrotehnike Babak Parviz, je razvila prototipno lečo, opremljeno z drobnim radijskim sprejemnikom (za sprejemanje podatkov) in svetlečo diodo ali LED (za prikaz podatkov uporabniku). Tehnologija je spodbudila primerjave z računalniškimi odčitki, ki kiberžirajo v očeh kiborga v filmih Terminator .

Teoretično naprava pretvori elektronske signale v nenehno spreminjajoče se prikazovalnike, projicirane na kontaktno lečo in vidne uporabniku, morda kot podnaslov filma. Če je brezžično povezan s, recimo, pametnim telefonom s programsko opremo za prepoznavanje glasu, bo oseba z okvaro sluha, ki nosi takšne leče, videla besede govorca, prevedene v podnapise.

Toda inženirji, ki razvijajo takšne vgrajene tehnologije, se soočajo z veliko oviro: moč. Naprave pakirajo toliko pripomočkov v tako majhne prostore, da bi bile tudi najmanjše baterije preveč zajetne, ne glede na neprijetnosti (in morebitno nelagodje), ki jih lahko zamenjate.

Da bi odpravila pomanjkanje električne energije, je agencija za napredne obrambne raziskave v obrambi (DARPA) - ameriška agencija za obrambno ministrstvo, ki stoji za tehnologijami, ki so med drugim vodile do interneta in globalnega sistema za določanje položaja - leta 2005 z MIT zagnala program Energy Starved Electronics. Tam imajo raziskovalci novo idejo za napajanje vgrajene elektronike: "čiščenje" energije iz človeškega telesa.

Očitno naša telesa proizvajajo toploto - toplotno energijo. Ko se premikamo, proizvajajo tudi vibracije - kinetično energijo. Obe obliki energije se lahko pretvorita v električno energijo. Anantha Chandrakasan, profesorica elektrotehnike na MIT, ki se ukvarja s težavo z nekdanjim študentom po imenu Yogesh Ramadass, pravi, da je izziv pridobiti ustrezne količine energije iz telesa in ga nato učinkovito usmeriti v napravo, ki jo potrebuje.

Če uporabljajo vibracije, Chandrakasan in njegovi sodelavci uporabljajo piezoelektrične materiale, ki pri mehanskem tlaku proizvajajo električni tok. Za čiščenje energije lahko običajne vibracije, ki nastanejo pri hoji ali celo samo prikimavanju glave, spodbudijo piezo material za ustvarjanje električne energije, ki se nato pretvori v enosmerni tok (DC), ki ga uporablja elektronika, shrani v trdne kondenzatorje in se po potrebi izprazni. Celotna naprava se prilega čipu, ki ne presega nekaj kvadratnih milimetrov. Majhne vgrajene naprave bi lahko bile neposredno vgrajene na čip ali pa bi čip lahko brezžično prenašal energijo na bližnje naprave. Čip lahko uporablja tudi termoelektrične materiale, ki proizvajajo električni tok, kadar so izpostavljeni dvema različnima temperaturama - na primer telesni toploti in (običajno) hladnejšemu zraku okoli nas.

Vgrajena tehnologija ob poganjanju lastnih teles obljublja ne le zagotavljanje podatkov, kadarkoli in kadar koli jih potrebujemo, temveč tudi prenos podatkov v realnem času o sebi. Jakna, opremljena z grelnimi blazinicami ali termostati v naših domovih, se lahko prilagodi glede na našo telesno temperaturo.

Steven Feiner, profesor računalništva na univerzi Columbia, pravi, da nam bodo do leta 2050 vgrajene naprave omogočile, da se potopimo v morje ne samo vizualnih podatkov, temveč tudi računalniško ustvarjenih zvokov in občutkov. "Vendar mislim, da bo večina ljudi namesto tega sistem filtrirala, kar vidijo, " pravi. "Na sprehodu po gozdu bi nekateri morda želeli videti prekrivana imena vrst." Potem pa še doda, "drugi bodo samo radi to izklopili."

Knjiga Michaela Belfioreja Oddelek za nore znanstvenike govori o agenciji DARPA .

Vgrajene tehnologije: moč od ljudi