ايتنا - تأمین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی آینده از طریق بدن کاربران

محققان دانشگاه ماساچوست آمهرست کشف کرده‌اند که انرژی اضافی فرکانس رادیویی (RF) که از ارتباطات نور مرئی (VLC) ساطع می‌شود، اگر برای انتقال سیگنال‌های 6G استفاده شود، می‌تواند با استفاده از سیم‌پیچ‌های مسی کوچک و ارزان به‌دست آید و از طریق بدن انسان برای تأمین انرژی دستگاه‌های دیگر انتقال یابد.

به گزارش ایتنا و به نقل از لایوساینس، گفتنی است 6G یک فناوری ارتباطات بی‌سیم آینده است که در حال توسعه است و پیش‌بینی می‌شود تا پایان این دهه در دسترس عموم قرار گیرد.

مطابق با مقاله تحقیقاتی منتشر شده در سال 2022، هسته این مکانیزم در ارتباطات VLC نهفته است که داده‌ها را از طریق فلاش‌های بسیار سریع نور مرئی از منابعی همچون LED‌ها انتقال می‌دهد.

از سوی دیگر، VLC یکی از روش‌هایی است که به‌طور فرضی می‌تواند در آینده سیگنال‌های 6G را منتقل کند. اما LED‌ها همچنین سیگنال‌های فرکانس رادیویی جانبی نیز منتشر می‌کنند که به‌عنوان انرژی نشت‌کرده شناخته می‌شود.

محققان دریافتند که این انرژی نشت‌کرده می‌تواند توسط سیم‌پیچ‌های مسی برداشت شود و زمانی که این سیم‌پیچ‌ها با پوست انسان تماس پیدا کنند، کارایی آن‌ها به طرز قابل‌توجهی افزایش می‌یابد.

طبق مطالعه انجام‌شده، تماس با پوست می‌تواند کارایی سیم‌پیچ را تا 10 برابر نسبت به زمانی که تنها از سیم‌پیچ استفاده می‌شود، افزایش دهد. بدن انسان همچنین به‌عنوان یک تقویت‌کننده برای جمع‌آوری انرژی نشت‌شده رادیویی از سیم‌پیچ‌ها عمل می‌کند و در مقایسه با چوب، پلاستیک، مقوا یا فولاد، کارایی بهتری دارد.

از این یافته‌ها، محققان مدل جدیدی به نام "Bracelet+" را طراحی کرده‌اند. این مدل یک سیم‌پیچ مسی ساده است که می‌تواند به‌عنوان دستبند روی بازوی بالایی پوشیده شود.

گفته می‌شود طراحی این دستگاه همچنین می‌تواند به گونه‌ای تغییر کند که به‌عنوان گردنبند، پابند، کمربند یا انگشتر نیز قابل استفاده باشد. با این حال، محققان دریافتند که دستبند طراحی‌شده به‌طور بهینه بین جمع‌آوری انرژی و راحتی استفاده قرار دارد.

نویسندگان این مطالعه در بیانیه‌ای گفتند: «این طراحی بسیار ارزان است - کمتر از پنجاه سنت. اما Bracelet+ می‌تواند تا میکرووات‌ها انرژی تولید کند که برای پشتیبانی از حسگرهای مختلف، مانند حسگرهای نظارت بر سلامت بدن که برای کار کردن به انرژی کمی نیاز دارند، کافی است. این حسگرها به‌دلیل فرکانس پایین نمونه‌برداری و مدت زمان طولانی حالت خواب، انرژی کمی مصرف می‌کنند».

با توجه به این ویژگی‌ها، این فناوری می‌تواند مشکل عمر محدود باتری‌ها در دستگاه‌های پوشیدنی را حل کند. حتی ساعت‌های هوشمند با امتیاز بالا، مانند Apple Watch، معمولاً نیاز به شارژ روزانه دارند، که می‌تواند کاربرد آن‌ها را کاهش دهد مگر اینکه شارژ کردن بخشی از روتین روزانه فرد باشد.

فناوری برداشت انرژی که توسط Bracelet+ تسهیل می‌شود، بنابراین می‌تواند به‌عنوان یک شارژر درون‌محلی برای دستگاه‌های پوشیدنی نسل بعدی عمل کند، به‌شرطی که این دستگاه‌ها روشی برای دریافت انرژی از دستبند داشته باشند.

البته این پیشرفت بستگی به شبکه‌های 6G دارد که از VLC استفاده می‌کنند، شبکه‌هایی که در حال حاضر بسیار دور از مرحله استقرار و حتی پذیرش گسترده و ادغام در دستگاه‌های مصرفی یا صنعتی هستند.

اما این می‌تواند آغازگر تبدیل بدن انسان به یک نوع باتری برای تأمین انرژی فناوری‌ها باشد، فقط به‌طرزی هماهنگ‌تر از آینده‌ای که در فیلم "ماتریکس" تصور شده است.

ژیه شیونگ، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد علوم اطلاعات و کامپیوتر در دانشگاه ماساچوست آمهرست، در بیانیه‌ای گفت: «در نهایت، ما می‌خواهیم بتوانیم انرژی اضافی را از انواع منابع برداشت کنیم تا فناوری‌های آینده را تأمین کنیم».

با توجه به پیشرفت‌هایی که در زمینه برداشت انرژی از منابع مختلف صورت می‌گیرد، ممکن است شاهد تحولی اساسی در طراحی دستگاه‌های پوشیدنی و فناوری‌های قابل حمل باشیم. این تغییرات می‌توانند راه را برای استفاده از دستگاه‌هایی هموار کنند که به‌جای نیاز به شارژ منظم، از انرژی بدن یا انرژی‌های محیطی برای تأمین نیازهای خود استفاده کنند.