Write a journalistic article in German fully based on
Power-over-Skin, entwickelt von Forschern der Future Interfaces Group. Die Technik überträgt Strom über den menschlichen Körper auf Wearables und ebnet den Weg für batterielose Geräte, die über Hautkontakt mit Strom versorgt werden
Automatikuhren gibt es schon seit einem Jahrhundert, doch die Hersteller suchen immer noch nach Möglichkeiten, moderne Wearables batterielos zu machen. Eine neue Forschungsarbeit der Carnegie Mellon University könnte die Antwort liefern: Wissenschaftler haben eine Technik entwickelt, um die nächste Generation tragbarer Technologie über Hautkontakt anzutreiben.
Forscher der Future Interfaces Group haben einen Weg gefunden, tragbare Geräte über den menschlichen Körper mit Strom zu versorgen. Die Methode heißt Power-over-Skin und könnte das Tor zu einer Zukunft sein, in der die besten Smartwatches keinen eingebauten Akku mehr benötigen.
Vereinfacht ausgedrückt sendet die Methode Strom von einem einzelnen batteriebetriebenen Sender, der am Körper getragen wird, an eine Reihe batterieloser Geräte, die auf der Haut befestigt werden. Untersuchungen haben ergeben, dass der menschliche Körper effektiv 40-MHz-HF-Energie leitet, auf die Power-over-Skin angewiesen ist, um die Energie über die Haut zu verteilen.
Die Forscher Andy Kong, Daehwa Kim und Chris Harrison fanden heraus, dass sie den ganzen Körper mit einem einzigen Sender mit Energie versorgen können. Sie fanden auch heraus, dass die Menge an Leistung, die sie liefern konnten, von der Nähe des Senders und der Empfänger abhing. Wenn beispielsweise ein Sender am Unterarm und ein Empfänger am Handgelenk angebracht sind, werden höhere Mikrowatt erzielt.
In ihren Tests konnten die Forscher einen LED-Ohrring, einen Taschenrechner und einen Bluetooth-Ring mit einer Joystick-Steuerung betreiben. Sie experimentierten auch mit dem Einbau von Sendern in bestehende Objekte, darunter ein Smartphone, ein VR-Headset und einen Schuh. Da die Hautverbindung kapazitiv ist, kann sie auch durch die Kleidung hindurch funktionieren, beispielsweise wenn man einen Sender in der Tasche hat.
Schauen Sie weiter
Haut im Spiel
Die Vorteile von Power-over-Skin sind vielfältig. Durch den Verzicht auf eingebaute Batterien könnten tragbare Geräte viel kleiner und leichter gemacht werden, wodurch das Potenzial für verschiedene vielseitige Anwendungen freigesetzt würde. Eines davon, das in der Forschungsarbeit erwähnt wird, ist ein schlankes medizinisches Pflaster, das Gesundheitsmetriken überwacht. Da keine Batterie ausgetauscht werden muss, könnte sie theoretisch unbegrenzt beim Patienten verbleiben.
Ein weiterer Nettovorteil von Power-over-Skin besteht darin, dass durch die gemeinsame Nutzung der Energie aus einer einzigen Senderquelle, anstatt einzelne Wearables mit eigenen Batterien auszustatten, die aus Umweltsicht erforderlichen Ressourcen reduziert werden.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Technologie sollten Verbesserungen zu einer höheren Effizienz bei der Leistungsabgabe führen. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass Power-over-Skin in der Lage sein wird, genug Energie für den Betrieb leistungsstarker Geräte bereitzustellen, liegt die Vermutung nahe, dass die Technologie in naher Zukunft beispielsweise bei Smartwatches und Fitness-Trackern zum Einsatz kommen wird.
Bei der Durchführung ihrer Tests haben die Forscher bewiesen, dass Power-over-Skin Mikroprozessoren, Digitalanzeigen und drahtlose Kommunikationsmodule betreiben kann, wenn auch solche, die für diese Technologie optimiert sind. Mit der richtigen Platzierung von Sender und Empfänger und Verbesserungen der Komponenteneffizienz ergeben sich viele Möglichkeiten für zukünftige Wearables.
Eine Sorge wird sein, ob die Verwendung des Körpers als Kanal für HF-Energie negative Nebenwirkungen auf die Gesundheit des Trägers hat. Ein in der Arbeit angesprochener Faktor ist die Notwendigkeit, Hotspots zu vermeiden, bei denen HF-Energie durch eine kleine Kontaktfläche gelangt.
Den Untersuchungen zufolge verspürte kein Teilnehmer während des Tests Unwohlsein oder Schmerzen. Unter der Annahme, dass es bei längerer Exposition zu keinen Komplikationen kommt, könnte Power-over-Skin einen massiven Wandel in der Art und Weise bedeuten, wie Wearables entworfen und mit Strom versorgt werden.
