Исследователи из Университета Case Western Reserve создали прототип устройства, которое позволяет пользователям управлять технологией “умного дома”, изменяя свой режим дыхания.
Автономное устройство помещается в ноздри и может улучшить качество жизни людей с ограниченной подвижностью или неспособностью четко говорить. Оно также может быть запрограммированно на автоматическое оповещение медицинского персонала, если у человека возникают проблемы с дыханием.
“Мы считаем, что наличие обеих этих возможностей – интеллектуального управления технологиями и медицинского оповещения – в небольшом устройстве делает это устройство особенным”, – сказал Чанген “Чейз” Цао, доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической инженерии, руководитель исследования и разработки устройства.
Цао и его сотрудники недавно опубликовали свое исследование в журнале Advanced Materials Interfaces.
Революция “умных технологий”
Умные устройства и технологии “умного дома” составляют быстрорастущую отрасль, поскольку сотни бытовых приборов и устройств поддерживают Bluetooth или объединены в “Интернет вещей” (IoT).
Приборы “умного дома” включают в себя системы освещения и управления энергопотреблением, кондиционеры и системы безопасности. Ими можно управлять дистанционно или запрограммировать на автономную работу.
Но для пользователей с ограничениями существует препятствие в виде невозможности программирования устройства, в следствие чего преимущества интеллектуальных технологий для них практически недоступны.
Принцип работы устройства
Цао и его сотрудники использовали технологию, известную как трибоэлектрические наногенераторы (TENGs), или трибоэлектрификация.
TENG могут преобразовывать механическую энергию, получаемую из окружающей среды, в электричество для питания небольших устройств, таких как датчики или подзарядка бытовой электроники.
Данная серьезная технология, разработанная за последнее десятилетие, позволяет ученым преобразовывать механическую энергию в полезную электроэнергию. Эта энергия присутствует в естественной среде: дождь, ветер или даже повседневные движения тела, такие как прикосновение рук друг к другу, ходьба или, в данном случае, дыхание.
Цао сказал, что устройство, получившее название “система человеко–машинного интерфейса (HMI), управляемая дыханием”, может быть доступна широкой публике в течение трех-пяти лет из-за его простого функционала и дизайна. Он сказал, что команда в ближайшие годы продолжит работу над прототипом для подготовки к практическому использованию.
Подробнее: Yaokun Pang et al, Self‐Powered Multifunctional Human–Machine Interfaces for Respiratory Monitoring and Smart System Control, Advanced Materials Interfaces (2022). DOI: 10.1002/admi.202201202
Dong Wook Kim et al, Material aspects of triboelectric energy generation and sensors, NPG Asia Materials (2020). DOI: 10.1038/s41427-019-0176-0
Еще больше статей: https://cyberkoalastudios.com/cybernews/
