Sensorbelagte klær som bæres av en soldat, sporer hans bevegelser og vitale tegn. En engangs elektrokardiogrammaskin på størrelse med en Band-Aid overvåker en hjertepasient. En mobiltelefon er implantert i en tann. Forskere og ingeniører prøver å utvikle slike "innebygde" enheter: miniatyrelektronikk som kobler folk til data- og kommunikasjonsnettverk.
Relatert innhold
- Kjører frøken lat
Vurder kontaktlinser som fungerer som dataskjermer. Et forskerteam fra University of Washington, ledet av professor i elektroteknikk, Babak Parviz, har utviklet en prototypeobjektiv utstyrt med en bitteliten radio (for mottak av data) og en lysemitterende diode, eller LED (for å vise data til brukeren). Teknologien har bedt om sammenligninger med datamaskinavlesningene som blinker i cyborgs øyne i Terminator- filmene.
I teorien konverterer enheten elektroniske signaler til stadig skiftende skjermer projisert på kontaktlinsen og synlige for brukeren, kanskje som en filmtittel. Hvis en trådløs tilkobling til, for eksempel, en smarttelefon med stemmegjenkjenningsprogramvare, kan en hørselshemmende person som bruker slike linser, se en høyttalers ord oversatt til bildetekst.
Men ingeniører som utvikler slike innebygde teknologier står overfor en stor hindring: kraft. Enhetene pakker så mye utstyr i så små områder at til og med de minste batteriene ville være for klumpete, ikke vær oppmerksom på ulempen (og potensielt ubehag) ved å skifte ut dem.
For å løse kraftmangelen, lanserte Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) - det amerikanske forsvarsdepartementet bak teknologier som førte til internett og det globale posisjoneringssystemet - et Energy Starved Electronics-program i 2005 med MIT. Forskere der har en ny idé for å drive innebygd elektronikk: "skrubbe" energi fra menneskekroppen.
Det er klart at kroppene våre genererer varme - termisk energi. De produserer også vibrasjoner når vi beveger oss - kinetisk energi. Begge energiformene kan konverteres til strøm. Anantha Chandrakasan, en professor i elektroteknikk i MIT, som jobber med problemet med en tidligere student ved navn Yogesh Ramadass, sier at utfordringen er å høste tilstrekkelige mengder strøm fra kroppen og deretter effektivt sende den til enheten som trenger det.
Når det gjelder å utnytte vibrasjoner, bruker Chandrakasan og hans kolleger piezoelektriske materialer, som produserer en elektrisk strøm når de utsettes for mekanisk trykk. For energisvinning kan vanlige vibrasjoner forårsaket av å gå eller til og med bare nikke på hodet, stimulere et piezomateriale til å generere strøm, som deretter konverteres til likestrøm (DC) som brukes av elektronikk, lagret i faststoffkondensatorer og tømmes ut når det er nødvendig. Hele apparatet passer på en brikke som ikke er større enn noen få kvadratmeter. Små innebygde enheter kan bygges direkte på brikken, eller brikken kan overføre energi trådløst til enheter i nærheten. Brikken kan også bruke termoelektriske materialer, som produserer en elektrisk strøm når de utsettes for to forskjellige temperaturer - for eksempel kroppsvarme og (vanligvis) kjøligere luft rundt oss.
Drevet av våre egne organer lover innebygd teknologi ikke bare å gi data uansett hvor og når vi trenger det, men å overføre sanntidsdata om oss selv. En jakke utstyrt med varmeputer eller termostater i hjemmene våre kan justeres basert på kroppstemperaturen.
Steven Feiner, professor i informatikk ved Columbia University, sier at innen 2050 innebygde enheter vil tillate oss å fordype oss i et hav av ikke bare visuelle data, men også datagenererte lyder og sensasjoner. "Imidlertid tror jeg at de fleste i stedet vil ha systemfilteret det de ser, " sier han. "Mens du er på tur i skogen, kan det hende at noen vil se overlagte artsnavn." Så legger han til, "andre vil bare slå det av."
Michael Belfiores bok The Department of Mad Scientists handler om DARPA .
