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Tecnologie integrate: alimentazione dalle persone

L'abbigliamento tempestato di sensori indossato da un soldato tiene traccia dei suoi movimenti e dei segni vitali. Una macchina per elettrocardiogramma usa e getta delle dimensioni di un cerotto controlla un malato di cuore. Un cellulare viene impiantato in un dente. Scienziati e ingegneri stanno cercando di sviluppare tali dispositivi "incorporati": componenti elettronici in miniatura che collegano le persone alle reti informatiche e di comunicazione.

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Considera le lenti a contatto che funzionano come schermi di computer. Un team di ricerca dell'Università di Washington, guidato dal professore di ingegneria elettrica Babak Parviz, ha sviluppato un obiettivo prototipo dotato di una piccola radio (per la ricezione di dati) e un diodo a emissione di luce, o LED (per la visualizzazione dei dati a chi lo indossa). La tecnologia ha portato a paragoni con le letture dei computer che lampeggiano agli occhi del cyborg nei film di Terminator .

In teoria, il dispositivo converte i segnali elettronici in display in continua evoluzione proiettati sull'obiettivo a contatto e visibili a chi lo indossa, forse come un sottotitolo di un film. Se collegato in modalità wireless, ad esempio, a uno smartphone con software di riconoscimento vocale, una persona con problemi di udito che indossa tali obiettivi potrebbe vedere le parole di un oratore tradotte in didascalie.

Ma gli ingegneri che sviluppano tali tecnologie integrate affrontano un grosso ostacolo: il potere. I dispositivi racchiudono così tanti gadget in spazi così piccoli che persino le batterie più piccole sarebbero troppo ingombranti, non importa il disagio (e il potenziale disagio) di sostituirli.

Per risolvere la carenza di energia, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), l'agenzia del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti dietro le tecnologie che hanno portato a Internet e al Global Positioning System, tra le altre cose, ha lanciato un programma di elettronica affamata di energia nel 2005 con il MIT. I ricercatori hanno una nuova idea per alimentare l'elettronica integrata: "eliminare" l'energia dal corpo umano.

Ovviamente, i nostri corpi generano calore - energia termica. Producono anche vibrazioni quando ci muoviamo: energia cinetica. Entrambe le forme di energia possono essere convertite in elettricità. Anantha Chandrakasan, un professore di ingegneria elettrica del MIT, che sta lavorando al problema con un ex studente di nome Yogesh Ramadass, afferma che la sfida è quella di raccogliere quantità adeguate di energia dal corpo e quindi dirigerlo in modo efficiente al dispositivo che ne ha bisogno.

Nel caso di sfruttare le vibrazioni, Chandrakasan e i suoi colleghi usano materiali piezoelettrici, che producono una corrente elettrica quando sottoposti a pressione meccanica. Per il risparmio energetico, le vibrazioni ordinarie causate dal camminare o anche solo annuire con la testa potrebbero stimolare un materiale piezoelettrico a generare elettricità, che viene quindi convertita nella corrente continua (CC) utilizzata dall'elettronica, immagazzinata in condensatori a stato solido e scaricata quando necessario. L'intero apparato si adatta a un chip non più grande di pochi millimetri quadrati. Piccoli dispositivi integrati potrebbero essere direttamente integrati nel chip oppure il chip potrebbe trasmettere energia in modalità wireless ai dispositivi vicini. Il chip potrebbe anche utilizzare materiali termoelettrici, che producono una corrente elettrica quando esposti a due diverse temperature, come il calore corporeo e l'aria (solitamente) più fredda intorno a noi.

Alimentata dai nostri stessi corpi, la tecnologia integrata promette non solo di fornire dati ovunque e quando ne abbiamo bisogno, ma di trasmettere dati in tempo reale su noi stessi. Una giacca dotata di piastre riscaldanti o termostati nelle nostre case potrebbe adattarsi in base alla temperatura corporea.

Steven Feiner, professore di informatica alla Columbia University, afferma che entro il 2050 i dispositivi integrati ci consentiranno di immergerci in un mare di non solo dati visivi, ma anche suoni e sensazioni generate dal computer. "Tuttavia, penso che la maggior parte delle persone avrà invece il sistema di filtrare ciò che vede", afferma. "Durante una passeggiata nei boschi, alcune persone potrebbero voler vedere i nomi di specie sovrapposte". Poi, aggiunge, "altri vorranno solo spegnere tutto".

Il libro di Michael Belfiore The Department of Mad Scientists parla di DARPA .

Tecnologie integrate: alimentazione dalle persone