התקדמות ברכיבים לבישים טֶכנוֹלוֹגִיָה מעצבים מחדש את הדרך בה אנו חיים, עובדים ומשחקים, וגם את האופן שבו שירותי הבריאות מועברים ומקבלים. פריטים לבישים שנשזרו לחיי היומיום כוללים שעונים חכמים ואוזניות אלחוטיות, בעוד שבמסגרת הבריאות, המכשירים הנפוצים כוללים מזרקים לבישים, מדבקות ניטור אלקטרוקרדיוגרמה (ECG), עזרי האזנה ועוד.
נקודת כאב עיקרית העומדת בפני השימוש בלבושים אלה היא נושא שמירת המכשירים הללו מופעלים כראוי ונוח. ככל שמספר הלבישים שמשתמשים בו גדל, הצורך לטעון מספר סוללות עולה במקביל וצורך כמויות עצומות של חשמל. משתמשים רבים מוצאים את זה מסורבל להטעין מכשירים רבים מדי יום, והפרעות שירות לא נוחות מתרחשות כשנגמרות הסוללות.
צוות מחקר, בראשות פרופסור חבר ג'רלד יו מהמחלקה להנדסת חשמל ומחשבים והמכון לבריאות N.1 באוניברסיטה הלאומית בסינגפור (NUS), פיתח פיתרון לבעיות אלה. הטכנולוגיה שלהם מאפשרת למכשיר יחיד, כמו טלפון נייד המונח בכיס, להפעיל מכשירים לבישים אחרים על גוף המשתמש באופן אלחוטי, תוך שימוש בגוף האדם כמדיום להעברת כוח. למערכת החדשה של הצוות יתרון נוסף - היא יכולה לקצור אנרגיה שאינה בשימוש ממוצרי אלקטרוניקה בסביבה ביתית או משרדית טיפוסית כדי להניע את הלבישים.
שימוש בגוף האדם כמדיום להעברת אנרגיה
כדי להאריך את חיי הסוללה ולקיים פעולות אוטונומיות לחלוטין - אך עם זאת אלחוטיות - של מכשירים לבישים, נדרשות גישות להעברת חשמל ולקצירת אנרגיה. עם זאת, גישות קונבנציונליות להפעלת לבישות שטח בגוף מוגבלות על ידי המרחק שניתן להעביר כוח, "הנתיב" שהאנרגיה יכולה לעבור מבלי להתמודד עם מכשולים, ויציבות תנועת האנרגיה. ככזה, אף אחת מהשיטות הנוכחיות לא הצליחה לספק כוח בר-קיימא לבישים שמוצבים סביב גוף האדם כולו.
צוות ה- NUS החליט להפנות את השולחן למגבלות אלו על ידי תכנון מערכת מקלט ומשדר המשתמשת במכשול ההפעלה האלחוטית - גוף האדם - כמדיום להעברת כוח וקצירת אנרגיה. כל מקלט ומשדר מכיל שבב המשמש כקרש קפיצה להארכת הכיסוי על כל הגוף.
משתמש רק צריך להציב את המשדר על מקור כוח יחיד, כמו השעון החכם על פרק כף היד של המשתמש, בעוד שניתן להציב מקלטים מרובים בכל מקום על גופו של האדם. לאחר מכן המערכת רותמת אנרגיה מהמקור להפעלת לבישות מרובות בגוף המשתמש באמצעות תהליך המכונה העברת כוח מצומדת לגוף. באופן זה, המשתמש יצטרך לטעון מכשיר אחד בלבד, ואת שאר הגאדג'טים הנלבשים ניתן להפעיל בו זמנית מאותו מקור יחיד. הניסויים של הצוות הראו כי המערכת שלהם מאפשרת למקור כוח יחיד שטעון במלואו להפעלת עד 10 מכשירים לבישים בגוף, למשך למעלה מ -10 שעות.
כמקור כוח משלים, צוות ה- NUS בדק גם קצירת אנרגיה מהסביבה. המחקר שלהם מצא כי בסביבות משרדים ובית טיפוסיות יש גלים אלקטרומגנטיים טפיליים (EM) שאנשים נחשפים אליהם כל הזמן, למשל, ממחשב נייד פועל. המקלט החדש של הצוות מסיר את גלי ה- EM מהסביבה הסביבתית, ובאמצעות תהליך המכונה הפעלה מצומדת לגוף, גוף האדם מסוגל לקצור אנרגיה זו כדי להניע את המכשירים הלבישים, ללא קשר למיקומם סביב הגוף.
סוללת את הדרך לבישים קטנים יותר ונטולי סוללות
על היתרונות של שיטת צוותו, אמר אסוק פרופ 'יו, "סוללות הן בין המרכיבים היקרים ביותר במכשירים לבישים, והן מוסיפות בתפזורת את העיצוב. למערכת הייחודית שלנו יש אפשרות להשמיט את הצורך בסוללות, ובכך לאפשר ליצרנים למזער את הגאדג'טים תוך הפחתת עלויות הייצור באופן משמעותי. יותר מרגש, ללא מגבלות הסוללות, הפיתוח שלנו יכול לאפשר ליישומים לבישים מהדור הבא, כגון תיקוני א.ק.ג, אביזרי משחק ואבחון מרחוק. "
צוות ה- NUS ימשיך לשפר את יעילות ההפעלה של מערכת המשדר / מקלט שלהם, בתקווה שבעתיד, כל מכשיר מסור כוח מסוים, בין אם זה הטלפון הנייד של המשתמש או השעון החכם שלו, יוכל לספק את דרישות הספק הרשת של כל מוצרי הלבשה האחרים על הגוף, ובכך מאפשר זמן רב יותר סוללה לכל החיים.