Opstart Somalytics Inc., uit CoMotion aan de Universiteit van Washington zal in november twee nieuwe producten demonstreren op basis van zijn miniatuur capacitieve sensoren van koolstof-nanobuisjespapier (CPC) op CES 2022. Geclaimd als de eerste miniatuur papieren koolstofnanobuisje in zijn soort capacitieve sensoren zouden deze apparaten zeer gevoelig zijn voor menselijke aanwezigheid, waardoor een nieuwe generatie van contactloze apparaten wordt geopend technologie en toepassingen voor op gebaren gebaseerde digitale interfaces, welzijnsmonitoring en veiligheid.
De ultraflexibele capacitieve sensoren, gebouwd met behulp van een substraat gevuld met koolstofnanobuisjes, zijn ontwikkeld aan de Universiteit van Washington in het laboratorium van Jae-Hyun Chung, universitair hoofddocent Werktuigbouwkunde en de medeoprichter van Somalytics, en het laboratorium van assistent-professor van milieu- en boswetenschappen Anthony Dichiara.
SomaControl gebarenmonitor. Klik voor een grotere afbeelding. (Bron: Somalytics)
Vergeleken met bestaande capacitieve sensoren zijn de miniatuur CPC-componenten, vervaardigd met koolstofnanobuisjespapier, met een diameter van <1 mm naar verluidt 100 keer kleiner en 10 keer sneller, met een groter bereik voor het detecteren van nabijheid en druk. De sensoren bieden een hoge gevoeligheid voor menselijk weefsel, detecteren menselijke aanwezigheid tot op 20 centimeter en werken met elke huidskleur of oogvorm.
Het bereik hangt af van het gewenste gebruik, maar het is meestal 20 cm en kan tot 30 cm zijn met de juiste afscherming, zei Barbara Barclay, CEO van Somalytics.
Bestaande capacitieve sensoren kunnen op grote afstanden waarnemen, maar ze zijn verhoudingsgewijs groter, zei ze. "Het kan minimaal een paar centimeter zijn om iets te detecteren dat 10 of 20 centimeter verwijderd is, terwijl dit een enkele sensor dat is 1 mm breed en detecteert op meer dan 20 cm afstand.”
De detectietechnologie herkent ook 3D-gebaren zonder dat er een handapparaat nodig is, en zou sneller en beter zijn dan infrarood. Het biedt snelheden tot 1,000 Hz en een lage latentie van <3 ms. De technologie kan worden gebruikt in een reeks toepassingen voor lichaams-, oog- en bewegingsbewakingsproducten met nabijheidsdetectie, waaronder wearables voor het volgen van de ogen, mens-machine-interfaces (HMI) en veiligheidsproducten.
Vanwege de miniatuurafmetingen van de sensoren, variërend van 1 mm breed × 4 mm lang tot 5 mm breed × 4 mm lang en minder dan 1 mm dik en omdat de sensoren extreem dun zijn als papier, kunnen ze worden ingebed in bijna alles, inclusief telefoons, playstations en virtual reality (VR) -brillen, zei Barclay. "Je zou ze bijvoorbeeld op de vier hoeken in een telefoon kunnen plaatsen om de 3D-nabijheidsdetectie te verbeteren."
Barclay gelooft dat de sensortechnologie het potentieel heeft om elke soort sensor te vervangen, maar dan in een kleiner formaat en tegen lagere kosten. Op het gebied van nabijheidsdetectie en industriële omgevingen kan het doorgaans het gebruik van drie of vier sensoren vervangen vanwege de gemiddeld hogere gevoeligheid, zei ze.
Wat deze sensoren echt onderscheidt van andere sensoren, is hun gevoeligheid voor menselijke aanwezigheid op grote afstanden, voegde ze eraan toe. "Er is veel potentieel met die grootte in combinatie met die afstand."
Bovendien is het de kleinste capacitieve sensor ter wereld en is het gemakkelijk om in extreem grote hoeveelheden tegen lage kosten massaal te produceren, wat veel nieuwe gebieden zal openen die normaal gesproken vandaag niet zouden worden verkend omdat het gewoon te duur, zei Barclay.
De capaciteitssensor kan ook de beweging van het oog detecteren zonder een camera te gebruiken, zei ze. "Het kan de oogbewegingen volgen, bijvoorbeeld in VR of in eye-tracking-brillen met ongekende snelheden, omdat het zo snel is en zo'n lage latentie heeft."
De afgelopen 20 jaar hebben mensen de oogbeweging gevolgd in eye-tracking-brillen met behulp van camera's die snelle beelden van de ogen maken, die beelden verwerken en vervolgens bepalen dat de ogen naar een specifieke plek kijken, zei Barclay.
"De sensoren van Somalytics zullen een heel nieuw tijdperk openen voor draagbare eye-tracking omdat de sensoren niet op camera's zijn gebaseerd en er geen verlichting van het oog nodig is", zei ze. “De verwerkingssnelheid is minder dan 3 ms en de bemonsteringssnelheid is 10 keer sneller dan de beste bestaande technologieën. Met de sensoren van Somalytics zal eye-tracking evolueren om de 'real feel' en 'real-time eye-to-eye'-ervaring te bereiken waar gebruikers van augmented en virtual reality lang op hebben gewacht."
De massaproductie van de nieuwe capacitieve sensoren zal naar verwachting in 2022 starten via de samenwerkingsovereenkomst met de Universiteit van Washington, die het bedrijf toegang geeft tot twee laboratoria. Door de samenwerking met de twee laboratoria zal het bedrijf het fabricageproces voor het papier zelf afronden en vervolgens het fabricageproces voor de sensoren automatiseren.
"We zouden tegen maart ongeveer 1,000 sensoren per maand moeten kunnen produceren en tegen het einde van 2022 in de vele miljoenen zelf in een Amerikaanse productiefaciliteit", zei Barclay. Een ontwikkelkit staat gepland voor begin april 2022.
Somalytics is ook van plan om producten te ontwikkelen en te produceren op basis van de capacitieve sensortechnologie. "We zullen in eerste instantie de sensoren produceren en we zullen samenwerken met grotere bedrijven om producten te maken op basis van de sensoren", zei ze.
“De OEM-producten worden gebruikt in demo's; uitgeleend aan mensen voor demonstratie, testen en validatie, en zal later dit jaar [2022] commercieel worden gelanceerd met meer geavanceerde functies”, zei Barclay.
Ze verwacht dat in 2022 ten minste één product en waarschijnlijk twee commercieel verkrijgbaar zullen zijn.
SomaSense 3D vloermat. Klik voor een grotere afbeelding. (Bron: Somalytics)
Somalytics zal op de CES twee nieuwe producten demonstreren - de SomaControl-bewegingsmonitor en de SomaSense 3D-vloermat - met behulp van de ultragevoelige capacitieve sensortechnologie.
SomaControl is een 3D-bewegingsmonitor waarmee gebruikers een digitaal apparaat kunnen bedienen en bedienen met handbewegingen zonder contact. Het kan thuis worden gebruikt of worden geïntegreerd in game-apparaten voor een meer meeslepende ervaring.
SomaSense wordt beschreven als een flexibele 3D-gevoelige vloermat die menselijke welzijnsfactoren, waaronder aanwezigheid, gang en voetdruk, observeert, bewaakt en rapporteert. Doelgerichte gezondheids- en welzijnstoepassingen omvatten het helpen van individuen met balans, beweging en andere uitdagingen.
Demo's laten mens-computerinterface-ervaringen zien, waaronder gebarenbediening van vier LED-lampjes, interactieve gebarenbediening van een desktop- of laptopcomputer en monitoring van het menselijk welzijn, inclusief gang- en voetdruk.
Somalytics stelt zijn producten tentoon op stand #513 op Unveiled Las Vegas op 3 januari en in de CES Central Hall stand #15879 in het Las Vegas Convention Center, 5-8 januari.