人間の明らかな解剖学的制限にもかかわらず、ガジェットは容赦なく小さくなっています。 そして、徐々に「ウェアラブル」になり、体に近づきます。 鮮やかな例としては、フィットネストラッカーがあります。これは、携帯電話の大量配布によって日常生活から取って代わられた時計に取って代わりました。 今、時計は、再編成されて援軍を受け取り、すでに「スマートな」ものの形で攻撃を開始しました。 また、コンタクトレンズのために地下に入ったメガネは、すぐに時計に追いつくことができました。
当然、これは制限ではありません。 近い将来、さらにコンパクトなガジェットの登場が予想されます。 おそらく彼らは人体を使うことさえあるでしょう。 そしてより深刻なのは、ガジェットの電力供給の問題です。 一方では、要素ベースの細断はエネルギー消費の削減につながります。 一方、製品のコンパクトさと優雅さを少なくとも何らかの形で維持するためには、バッテリーのサイズも小さくする必要があります。 そして、人体をガジェット自体のアクティブなコンポーネントとして使用すると、すべてがさらに複雑になります。 したがって、今が電力供給の代替方法に注意を払う時です。これは今では良い助けになります。
特に、人体の熱、汗、カナル化された光の使用を見てみましょう 。
ガジェットの通常の夜間充電は、一部のウェアラブルガジェットにとっては不便な場合があります。 そして、場合によっては、たとえば、埋め込み型デバイス-不可能ですらあります。 かつて、ニールハービソンの経験が広く公表されました。2004年に秘密の手術中に、色を区別するために30 cmのブラケットを備えた装置が頭に埋め込まれました。 事実、ニールは色覚の欠如で表されるまれな遺伝的障害に苦しんでいるということです。 もちろん、彼は突然色を区別する能力を見つけませんでした。 つまり、カメラの画像は、記録された色に応じて異なる周波数の音に変換されます。 そして、Harbissonは、インプラントによって伝達されるこれらの音によって世界の多色に導かれます。
2013年、HarbissonはBluetoothモジュールを追加してアップグレードされました。これにより、他の人が送信した携帯電話から画像をダウンロードできるようになりました。 ハービソンは、サイボーグとして公式に認められた最初の人物にもなりました-イギリスのパスポートサービスが先例を打ち立てました。 しかし、彼の例でも、彼は移植されたガジェットの「操作」の特徴を示しました。
間違いなく、遅かれ早かれウェアラブル電子機器の使用は、トレンドではないとしても、完全にありふれた現象になるでしょう。 理由は簡単です-それは非常に便利です。 ガジェットを留めたり、接着したり、埋め込んだり、タトゥーを入れたりするのも簡単です。 たとえば、埋め込まれた携帯電話は、忘れたり、紛失したり、どこかに水に落ちたり、誤って座って押しつぶしたりすることはできません。
ウェアラブルガジェットは、ブレスレット、ステッカー、クリップ、ペンダント、埋め込みセンサー、織物や縫製の電子部品などのスマートな衣服など、さまざまな「取り付け」方法を使用して、すでに市場に定着しています。 おそらく、すべての可能な方法がすでに試されています。
ウェアラブルガジェットの主な問題は、すでに（または）電源です。 エネルギー効率を改善しても節約にはなりません。 従来のスマートフォン、タブレット、その他のデバイスの場合、夜間に充電するだけで十分ですが、ウェアラブルガジェットの所有者にとってこれは常に便利とは言えません。 埋め込みデバイスはどうですか？ ライブをカットしてバッテリーを交換しますか？
もちろん、科学者はガジェットのエネルギー消費を削減するために働き続けています。 たとえば、 このチップは非常に有望に見え、状況を根本的に改善できます。 そして、この開発が成功すれば、「環境」からのエネルギーでさえ、デバイスの長期的な電力供給に十分になります。 おそらく最初は、メインバッテリーに加えて使用されるでしょう。
外部からのエネルギー
ガジェットのすべての潜在的な外部エネルギー源は、光電（光）、熱電（熱）、圧電（機械的圧力/圧縮）、電気力学（振動/運動）、および生物（例えば、脂肪を使用する有機化学、または汗）。 過去2〜3年にわたって、5つのカテゴリすべての進捗状況を判断するために使用できる多数の研究が実施されてきました。 しかし、「 バイオメトリックヘッドフォン 」などのいくつかの例外を除き、ほとんどすべての成功は研究室の壁によって制限されたままです。
外部エネルギー源を使用することの科学的および技術的困難に加えて、消費者の心理的準備不足には重要な要因があります。 現代のスマートフォンのように、ウェアラブルガジェットがよく知られるようになってからしばらくすると、私たちの体の熱やその他のエネルギーを「供給する」デバイスが人々に受け入れられるようになるでしょう。 ウェアラブルガジェットの第1世代は、従来の充電式バッテリーを引き続き使用しますが、数年以内に、消費者は「次のステップ」の準備が整います。
代替エネルギー
しかし、これでも重要な点からはほど遠いです。 代替エネルギー源の導入の背後にある主な原動力は、科学的および技術的な成功のままです。 現在最も有望な分野は次のとおりです。
• ガラス繊維を使用して、人間の熱を電気に変換します 。 厚さが約500ミクロン、密度が約0.13 g / cm2の柔軟なファイバーグラス熱電発電機の実験室サンプルがすでに開発されています。 最小曲げ半径は20 mmで、発電機容量は120曲げサイクルの間変化しません。
•ファブリックに織り込まれた光起電性有機セルを使用した光の分岐。 それらは、面積5 cm2までの布地の柔軟で柔らかいパッチです。 今日、その効率は約1.79％で、明るい太陽の下では、生成された電流の密度は13.11 mA / cm2に達します。
•バイオタトゥーにより、 乳酸を人間の汗から電気に変換します。 これは古典的な入れ墨ではなく、化学反応中に電気が生成される物質の一時的なコーティングです。 現在、科学者は皮膚接触面積6 mm2で約4マイクロワットを達成しています。 大きな「タトゥー」を使用すると、なんとか70マイクロワットに達しました。
•バイオメトリックインプラントのワイヤレス電源および標的薬物送達用の自走式デバイスへの無線磁場の使用。
おそらく今後数年間で、上記の代替電源を使用した最初の商用デバイスを見ることができるでしょう。 もちろん、医療機器について話す場合、まず第一に、ペースメーカーではなく、生命にかかわらない目的のために新しい技術が使用されます。
確かに、最初の代替電力システムの有効性は低いでしょう。 90％の時間エネルギーを蓄積し、デバイスの全体的な電力供給にわずかに貢献する可能性があります。 しかし、いつか状況が変わり、安全のためにバッテリーとアキュムレーターを携帯します。 また、ガジェットはそれらがなくても正常に機能します。
ああ、勇敢な新しい世界。
次の6か月または1年で、記載されている技術の有効性を根本的に高めることができると仮定します。 そのうち、YotaPhoneの新世代など、最新のデバイスに適用できるものはどれですか？ 最も明らかなのは、熱電と光電です。
外部の熱吸収要素をスマートフォンのケースに統合すると、デバイスの動作が大幅に延長されます。 常に手に持っておく必要はありません。ポケットは身体に近づけるだけで十分です。 また、ガジェットを強い負荷で加熱する現象は、まったく異なる意味を持ちます。 外部への無駄な熱除去の代わりに、デバイス自体に電力を供給するためにそれを使用できます。 最も純粋な形での回復。
太陽光発電技術の場合、かなり明るい光の下でスマートフォンをよく使用する人に利点が与えられます。 これは、従来のLCDを使用する場合は快適さを増しませんが、EPD、電子インクを使用する場合は有益です。 デバイスの端に光吸収要素を配置することは論理的です。 代替ソリューションとして、光でエネルギーを生成し、誘導によって内容物をすぐに充電する、スマートフォン用の迅速に取り外し可能な光電カバーを考えることができます。
そして、スマートフォン用の代替電力技術を実装する方法は何ですか？