Hızla gelişen süratli şarj teknolojilerine karşın, “şarj endişesi” hala geniş kitlelerce hissedilen bir sorun. Yüksek güç yoğunluğuna sahip ve hafif yeni bataryalar süratle piyasaya sürülse de, teknolojik aygıtların performansı arttıkça, bu aygıtları “doyurmak” giderek zorlaşıyor. Şu sıralar ise, şarj kederine derman olacak pilsiz çalışabilen teknolojik eserler çağına giriş yapmış olabiliriz. Zira, Power-over-Skin teknolojisiyle, deriden şarj olabilen eserler geliştiriliyor.
Power-over-Skin teknolojisiyle üretilen bataryasız kulaklık, gücünü deriden karşılıyor
Günümüz insanlarının güç talepleri her geçen gün artıyor. Bu da, dizaynda çeşitli zorluklar yaratıyor. Bilhassa Apple’ın AirPods kulaklıkları üzere küçük aygıtlar, küçük boyutlarına karşın kompleks ses işlemcilerine ve kablosuz akış yeteneklerine sahip. Lakin bu kadar küçük bir aygıtın içindeki en büyük bileşenin batarya olması, tasarım açısından kıymetli bir sınırlama yaratıyor.
Carnegie Mellon Üniversitesi’nden Andy Kong, Daehwa Kim ve Chris Harrison, bu sorunu çözmek için “Power-over-Skin” ismini verdikleri bir teknoloji geliştirdiler. Bu teknoloji, insan bedeni üzerinden radyo frekansı (RF) gücünü kullanarak tüm beden boyunca dağılan giyilebilir aygıtlara güç sağlıyor.
Power-over-Skin teknolojisi, tek bir giyilebilir vericinin birden fazla küçük, bataryasız giyilebilir aygıtı şarj etmesini sağlıyor. Bu aygıtlar bedenin farklı yerlerine yerleştirilebiliyor, örneğin bir yüzük, bir küpe ya da artırılmış gerçeklik (AR) gözlükleri üzere. Enerji beden üzerinden aktarılıyor ve kablo ya da direkt temas gerekmiyor. İnsan bedeni burada karmaşık bir elektrik devresi üzere fonksiyon görüyor ve bedenin kapasitesini kullanarak güç transferi yapıyor.
Yeni teknoloji, bedende baştan ayağa uzun aralı güç iletimini mümkün hale getiriyor. Ayrıyeten, bu metot, giysi üzerine güç iletim deneyleri ve tek bir vericinin birden fazla alıcıya güç sağlama kapasitesi üzere testlerden geçmiş durumda. Örneğin, baş bölgesine yerleştirilen bir verici, bedenin geri kalanında yer alan aygıtlara güç sağlayabiliyor.
Bunu daha kolay anlamak gerekirse, bir odada parti düzenlediğinizi düşünün, lakin müziği öbür bir odada çalmak istiyorsunuz. Olağanda hoparlörü taşımanız gerekirdi, lakin burada hoparlörü hareket ettirmeden, enerjiyi bir verici üzerinden odaya yayarak müziği çalabiliyorsunuz. Fizikî bir ilişkiye ya da kablolara gereksinim duymadan, yalnızca odadaki havayı kullanarak müzik yayıyorsunuz.
Araştırmacılar, bu teknolojiyle küçük bir hesap makinesini ve büyük bir artırılmış gerçeklik aygıtını çalıştırmayı başardılar. Teknolojiyi geliştirirken mekanik güç toplama, kablosuz güç toplama ve kablosuz güç iletimi üzere farklı teknikler denemişler. Lakin bu sistemler, güç toplamada düzensizlikler ve düşük verimlilik üzere sınırlamalar getirmiş.
Aslında, Power-over-Skin teknolojisinden evvel, dünyadaki birçok araştırma kümesi “deri üzerinden şarj” ile ilgili diğer yollar üzerinde çalıştı. Örneğin, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü, terden güç toplayarak çalışan bir biyoyakıt hücreli elektronik deri geliştirdi.
Ancak bu aygıtlar bile hala bataryalara bağlı. Harbin Teknoloji Enstitüsü ise beden ısısını elektrik gücüne dönüştüren “esnek termoelektrik jeneratör” (FTEG) isimli bir aygıt geliştirdi. Bu chaz gerçek manada “deri üzerinden şarj” sağlayabiliyor ve harici bir batarya gerektirmiyor.
Bu ortada, Power-over-Skin teknolojisinin geniş çaplı kullanıma geçmesi için hala kimi zorluklar bulunuyor. Uzun aralıklı güç iletimi ve karmaşık beden durumlarında, bilhassa daima güç gerektiren aygıtlar için güç gücü sonlu kalıyor.
Ayrıca, etraftaki elektromanyetik müdahaleler ve aygıtların bir ortada bulunduğu ortamlarda iletim gücünün kararsız olabileceği belirtiliyor. Bunun yanı sıra, elektrotların daima ciltle temas etmesi cilt tahrişi üzere sıhhat problemlerine yol açabilir.
Geliştirme sürecini yöneten araştırmacılar, en büyük gayelerinin alıcıların güç kapasitelerini artırmak ve güç iletim verimliliğini yükseltmek olduğunu söylüyorlar. Böylece, daha fazla giyilebilir aygıtın bu teknolojiyle çalışabilmesi mümkün olacak.
