Мы постоянно слышим об анонсах новых умных часов, браслетов и других носимых гаджетов. Обычно они закрепляются на теле с помощью браслетов или ремешков. Но что если не использовать дополнительные приспособления, а наклеивать электронику прямо на кожу — подобно тому, как многие наносили в детстве на кожу переводные татуировки? На самом деле такие «электронные татуировки» уже не являются уделом мечтаний, их созданием занимается множество ученых и инженеров.
В области накожной электроники можно выделить два основных подхода. Первый подход заключается в создании устройств, измеряющих различные физиологические показатели организма. Другой подход подразумевает не использование уже существующих возможностей человеческого тела, а их расширение. Редакция N + 1 решила выбрать самые примечательные разработки в этой области.
Cindy Hsin-Liu Kao / MIT Media Lab
Авторы проекта DuoSkin из MIT и Microsoft Research вдохновились наносимыми прямо на кожу золотыми украшениями, набирающими популярность в азиатских странах. Созданные ими «татуировки» состоят из сусального золота, нанесенного на биосовместимую силиконовую пленку. Их можно использовать в качестве тачпада или кнопки, синхронизированных с другими устройствами, а также в качестве антенны.
Takao Someya Group/University of Tokyo
Технология, недавно продемонстрированная японскими учеными, хотя и выглядит похожей на предыдущую, устроена совсем иначе. Эти «татуировки» состоят из огромного количества переплетенных между собой волокон из золота, которые наносятся прямо на кожу без каких-либо подложек. Благодаря этому они не только получились электропроводными и гибкими, но и позволили коже «дышать» и потеть. Как утверждают ученые, они тестировали свое изделие в повседневных условиях в течение недели, и все это время «татуировки» работали без сбоев и не доставляли своим «хозяевам» никаких неудобств.
Xiong Pu et al. / Science Advances, 2017
Накожной электронике, как и любой другой, требуется электропитание. Китайские ученые разработали для этого прозрачный и эластичный трибогенератор, который вырабатывает электрический ток при прикосновении к нему. Исследователи показали, что его мощности хватает даже для питания небольшого дисплея.
Американские инженеры предложили не приклеивать электронику к коже, а печатать ее прямо на ней всего за несколько минут. Для примера они напечатали на модели руки датчики давления, которые можно использовать как кнопки для управления устройствами и даже как пульсометр.
Jeong Lab / University of Colorado Boulder
Американо-корейская группа ученых представила пластырь с миниатюрным акустическим датчиком, который может служить в качестве точного микрофона, который слышит только звуки, исходящие от носителя, но не окружающие шумы. С его помощью они даже поиграли в Pac-Man с голосовым управлением персонажами.
Корейские ученые создали прозрачный и гибкий тачпад, который можно закрепить прямо на руку, а точнее на предплечье. На его углы подается слабый ток, а при прикосновении к нему цепь замыкается. Координаты пальца в реальном времени вычисляются по изменению тока в углах, за счет чего такому тачпаду неважно, насколько он растянут. Это дает пользователю бóльшую свободу действий.
Courtesy of MIT Media Lab
Поскольку носить на руке огромный тачпад или другое устройство не очень удобно, инженеры из MIT сделали миниатюрный тачпад, который прикрепляется на большой палец. Его можно использовать для управления компьютером или телефоном когда руки заняты. Например, во время приготовления пищи с помощью такого устройства можно листать рецепт, не выпуская из рук продукты и кухонные принадлежности.
Инженеры из Университета Карнеги — Меллон решили использовать в качестве устройства управления непосредственно кожу. Для этого они закрепили на руке специальный браслет с двумя электродами и высокочастотным излучателем. Когда человек касается предплечья, система вычисляет местоположение пальца по расстоянию от точки распространения сигнала до каждого из двух электродов Таким образом технология превращает руку в большой тачпад, с помощью которого можно управлять разными устройствами, к примеру играть в Angry Birds на часах.
Григорий Копиев
