Исследователи предлагают использовать энергию тела для питания носимых устройств

С новыми достижениями в вычислительной технике носимая электроника становится всё более компактной и функциональной, однако проблема питания устройств остаётся. В то время как некоторые гаджеты могут подзаряжаться от солнечной энергии, батареи по-прежнему играют важную роль. Но исследователи из Future Interfaces Group предложили инновационное решение: технологию Power-over-Skin, которая использует энергию радиочастот (RF), генерируемую человеческим телом, для питания носимых устройств.

Прорыв в беспроводном питании носимых устройств

Согласно исследованию, опубликованному Энди Конгом, Дэхвой Кимом и Крисом Харрисоном из Университета Карнеги-Меллона, тело человека эффективно генерирует 40 МГц RF энергии. Используя «приёмник на коже,» можно получить питание без инвазивных методов. Приёмник может быть размещён в любом месте на теле и способен работать даже через одежду, что потенциально позволяет интегрировать технологию, например, в смартфон.

Исследователи продемонстрировали технологию с устройствами, включая Bluetooth-кольцо с джойстиком, медицинский сенсор для отслеживания здоровья, патч для контроля воздействия солнечного излучения и другие гаджеты. Потенциальное применение охватывает также VR/AR гарнитуры и разнообразные носимые устройства. Поскольку тело постоянно вырабатывает энергию, носимая электроника может работать одновременно на нескольких участках без необходимости зарядки.

Преимущества и перспективы

Новая технология Power-over-Skin предлагает принципиально новый подход к питанию гаджетов, устраняя необходимость в батареях. Это делает устройства легче и компактнее, снижает зависимость от редкоземельных металлов, используемых в батареях, и исключает необходимость периодически заряжать устройства. Это может стимулировать создание новой категории носимых устройств, которые будут ещё более тонкими и легкими.

Технические параметры и размещение передатчиков

В ходе исследований команда протестировала четыре места на теле для установки передатчиков — подошва правой ноги, область живота, левая кисть и лицо, подходящее для гарнитур VR/AR. Приёмники, расположенные на разных участках (например, на лодыжке, затылке, груди и бицепсах), показали, что наименьшее расстояние между передатчиком и приёмником обеспечивало наибольшую мощность в среднем 1,53 мВт, тогда как наибольшая дистанция снизила мощность до 5,3 мкВт. Передача через одежду возможна, но снижает эффективность.

Потенциал новой технологии

Эта технология напоминает механические часы с автоподзаводом, которые использовали движения руки для подзарядки. Хотя для перехода от концепта к готовому продукту потребуется время, Power-over-Skin уже показала высокую эффективность в экспериментальных условиях.