I ricercatori dell’Università del Massachusetts Amherst (UMass Amherst) stanno ora utilizzando il corpo umano per raccogliere l’energia in eccesso per i dispositivi indossabili. Quella che sembra fantascienza è la prospettiva della tecnologia wireless 6G che rappresenta l’ultimo passo nella fusione di tecnologia, medicina e corpo umano. L’ultima ricerca è stata guidata da Jie Xiong, professore di informazione e informatica presso UMass Amherst.
Mentre la tecnologia cellulare 5G è già diventata un luogo comune, i ricercatori biomedici stanno guardando alle prospettive future del 6G. Prima di immergerci nelle recenti scoperte di UMass Amherst, una rapida panoramica del 6G.
6G
Il sistema radiomobile di “sesta generazione” è uno standard per le tecnologie di comunicazione wireless attualmente in fase di sviluppo che supporteranno le reti dati cellulari. Come successore pianificato del 5G, sarà probabilmente più veloce e includerà reti cellulari a banda larga divise in celle o aree di servizio più piccole. Sono coinvolte numerose aziende, centri di ricerca e persino agenzie governative, da Apple ed Ericsson a Huawei, LG e Nokia.
Con una diversità pianificata non ancora possibile oggi, saranno possibili una miriade di applicazioni, dalla realtà virtuale e aumentata alla comunicazione istantanea onnipresente, all’intelligenza onnipresente e all’Internet delle cose. In questa intersezione, i dispositivi biomedici indossabili, le reti e la potenza di calcolo convergono per consentire la fusione di persone, applicazioni e reti per migliorare la salute.
sfondo
In precedenza, Xiong e il primo autore Minhao Cui, uno studente laureato in informatica e informatica presso UMass Amherst, hanno dimostrato che ci sono significative perdite di energia nei sistemi VLC perché i LED emettono anche segnali RF del canale laterale o onde radio. Se potessi catturare questa energia RF in fuga, potresti usarla.
UMass Amherst Breakthrough – Promessa di VLC – Passi successivi
Visible Light Communication è una versione wireless della tecnologia in fibra ottica che utilizza un lampo di luce per trasmettere informazioni. All’inizio di quest’anno, il team di UMass Amherst ha inventato un approccio innovativo a basso costo per sfruttare l’energia in eccesso di VLC utilizzando il corpo umano come antenna.
In questo modo, l’energia in eccesso diventa riutilizzabile e può alimentare una gamma di dispositivi portatili o forse anche dispositivi elettronici, riferisce l’università.
Secondo l’autore principale Jie Xiong:
Invece di utilizzare segnali radio per inviare informazioni in modalità wireless, la luce viene sfruttata dai LED, che possono accendersi e spegnersi fino a un milione di volte al secondo. L’università riferisce che parte del fascino di VLC è che l’infrastruttura è già in atto: le nostre case, veicoli, lampioni e uffici sono tutti illuminati da lampadine a LED, che potrebbero anche trasmettere dati. Tutto ciò che ha una fotocamera, come i nostri smartphone, tablet o laptop potrebbe essere il ricevitore.
Nel loro studio, il primo compito del team è stato progettare un’antenna in filo di rame avvolto a spirale per raccogliere la radiofrequenza trapelata, cosa che sono riusciti a fare. Ma come massimizzare la cattura di energia?
Sperimentando con vari oggetti di uso quotidiano per amplificare l’energia raccolta, il team ha scoperto che il corpo umano è uno dei materiali più pregiati. Credito: Cui et al., 10.1145/3560905.3568526
Come riporta UMass Amherst, il gruppo ha sperimentato vari dettagli del progetto, dallo spessore del filo al numero di spire, ma ha anche scoperto che l’efficienza dell’antenna dipendeva da ciò che toccava l’antenna. Hanno provato a mettere la bobina su plastica, cartone, legno e acciaio e a toccarla con pareti di diverso spessore, accendendo e spegnendo telefoni e laptop. E poi Cui ha avuto l’idea di indagare su cosa succede quando la bobina entra in contatto con un corpo umano.
I diversi design delle bobine influiscono sulla quantità di energia raccolta. Credito: Cui et al., 10.1145/3560905.3568526
Una svolta: il risultato ha portato alla realizzazione che il corpo umano è il mezzo migliore per amplificare la capacità della bobina di raccogliere l’energia RF dispersa, fino a dieci volte di più rispetto alla sola bobina.
Dopo molte sperimentazioni, il team ha creato “Bracelet+”, una semplice bobina di filo di rame indossata come un braccialetto sulla parte superiore dell’avambraccio. Anche se il design può essere indossato anche come anello, cintura, cavigliera o collana, il bracciale sembrava trovare il giusto equilibrio tra energia e vestibilità.
“Il design è economico – meno di cinquanta centesimi”, notano gli autori, il cui lavoro ha vinto il prestigioso Best Paper Award dalla conferenza dell’Association for Computing Machinery sui sistemi di sensori integrati in rete. “Ma Bracelet+ può raggiungere fino a micro-watt, sufficienti per supportare molti sensori, come B. Sensori di monitoraggio della salute sul corpo che richiedono poca energia a causa della loro bassa frequenza di campionamento e della lunga durata inattiva.
Qual è il prossimo?
Secondo Xiong di UMass Amherst, il team sta cercando di “… catturare l’energia in eccesso da tutte le possibili fonti per alimentare le tecnologie future”.
-TRATTO E TRADOTTO DA:
–https://uncutnews.ch/tragbare-technologie-nutzt-leistung-aus-dem-menschlichen-koerper-zur-energiegewinnung/
–https://www.umass.edu/news/article/next-generation-wireless-technology-may-leverage-human-body-energy
