Met sensor beslagen kleding gedragen door een soldaat volgt zijn bewegingen en vitale functies. Een wegwerpelektrocardiogrammachine ter grootte van een pleister bewaakt een hartpatiënt. Een mobiele telefoon is geïmplanteerd in een tand. Wetenschappers en ingenieurs proberen dergelijke 'ingebedde' apparaten te ontwikkelen: miniatuurelektronica die mensen op computer- en communicatienetwerken aansluit.
gerelateerde inhoud
- Driving Miss Lazy
Overweeg contactlenzen die als computerscherm werken. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Washington, geleid door professor Babak Parviz, elektrotechniek, heeft een prototype lens ontwikkeld met een kleine radio (voor het ontvangen van gegevens) en een lichtgevende diode of LED (voor het weergeven van gegevens aan de drager). De technologie heeft aanleiding gegeven tot vergelijkingen met de computeruitlezingen die in de ogen van de cyborg flitsen in de Terminator- films.
In theorie zet het apparaat elektronische signalen om in steeds veranderende displays geprojecteerd op de contactlens en zichtbaar voor de drager, misschien als een ondertiteling van een film. Als draadloos verbonden met bijvoorbeeld een smartphone met spraakherkenningssoftware, kan een slechthorende persoon die dergelijke lenzen draagt, de woorden van een spreker zien vertaald in bijschriften.
Maar ingenieurs die dergelijke embedded technologieën ontwikkelen, staan voor een groot obstakel: kracht. De apparaten stoppen zoveel gadgets in zulke kleine ruimtes dat zelfs de kleinste batterijen te omvangrijk zouden zijn, laat staan het ongemak (en potentieel ongemak) van het vervangen ervan.
Om het stroomtekort op te lossen, lanceerde het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) - het Amerikaanse ministerie van Defensie achter technologieën die hebben geleid tot internet en het Global Positioning System - in 2005 met MIT een Energy Starved Electronics-programma. Onderzoekers daar hebben een nieuw idee voor het voeden van ingebedde elektronica: het "opruimen" van energie uit het menselijk lichaam.
Het is duidelijk dat ons lichaam warmte genereert - thermische energie. Ze produceren ook trillingen wanneer we bewegen - kinetische energie. Beide vormen van energie kunnen worden omgezet in elektriciteit. Anantha Chandrakasan, hoogleraar elektrotechniek van MIT, die aan het probleem werkt met een voormalige student genaamd Yogesh Ramadass, zegt dat de uitdaging is om voldoende hoeveelheden energie uit het lichaam te oogsten en het vervolgens efficiënt naar het apparaat te leiden dat het nodig heeft.
In het geval van het benutten van trillingen, gebruiken Chandrakasan en zijn collega's piëzo-elektrische materialen, die een elektrische stroom produceren wanneer ze worden onderworpen aan mechanische druk. Voor het opruimen van energie, kunnen gewone trillingen veroorzaakt door lopen of zelfs alleen maar knikken met uw hoofd een piëzo-materiaal stimuleren om elektriciteit te genereren, die vervolgens wordt omgezet in de gelijkstroom (DC) die wordt gebruikt door elektronica, opgeslagen in condensatoren in vaste toestand en ontladen wanneer nodig. Dit hele apparaat past op een chip die niet groter is dan een paar vierkante millimeter. Kleine ingebedde apparaten kunnen rechtstreeks op de chip worden ingebouwd of de chip kan draadloos energie naar apparaten in de buurt overbrengen. De chip kan ook thermo-elektrische materialen gebruiken, die een elektrische stroom produceren bij blootstelling aan twee verschillende temperaturen, zoals lichaamswarmte en de (meestal) koelere lucht om ons heen.
Aangedreven door ons eigen lichaam, belooft embedded technologie niet alleen gegevens te verstrekken waar en wanneer we die nodig hebben, maar realtime gegevens over onszelf te verzenden. Een jas uitgerust met verwarmingskussens of de thermostaten in onze huizen kan worden aangepast op basis van onze lichaamstemperatuur.
Steven Feiner, hoogleraar informatica aan de Columbia University, zegt dat we met ingebedde apparaten in 2050 onszelf kunnen onderdompelen in een zee van niet alleen visuele gegevens, maar ook door de computer gegenereerde geluiden en sensaties. "Ik denk echter dat de meeste mensen het systeemfilter in plaats daarvan laten filteren op wat ze zien", zegt hij. "Tijdens een wandeling in het bos, willen sommige mensen overlappende soortnamen zien." Maar nogmaals, voegt hij eraan toe, "anderen willen het gewoon allemaal uitschakelen."
Michael Belfiore 's boek The Department of Mad Scientists gaat over DARPA .
