La peau dans le jeu : l’approche transformative utilise le corps humain pour recharger les montres intelligentes

La peau dans le jeu : l'approche transformative utilise le corps humain pour recharger les montres intelligentes

Alors que les montres intelligentes sont de plus en plus capables de surveiller les signes vitaux de la santé, y compris ce qui se passe lorsque nous dormons, un problème est apparu : ces appareils portables sans fil sont souvent déconnectés de notre corps pendant la nuit, étant chargés à côté.

“La qualité du sommeil et ses habitudes contiennent de nombreuses informations importantes sur l’état de santé des patients”, explique Sunghoon Ivan Lee, professeur adjoint au Amherst College of Information and Computer Sciences de l’Université du Massachusetts et directeur du Advanced Human Health Analytics Laboratory.

Mais ces informations ne peuvent pas être suivies sur les montres intelligentes si les appareils portables sont chargés pendant que les utilisateurs dorment, ce que des recherches antérieures ont montré que c’est souvent le cas. Lee ajoute : « La principale raison pour laquelle les utilisateurs cessent d’utiliser à long terme des appareils portables est qu’ils doivent fréquemment recharger la batterie de l’appareil. »

Réfléchissant à ce problème, Lee a réfléchi avec Jeremy Gummeson, ingénieur en informatique portable d’UMass Amherst, pour trouver une solution permettant de recharger en permanence ces appareils sur le corps afin qu’ils puissent surveiller la santé de l’utilisateur 24h/24 et 7j/7.

Le moment décisif des scientifiques est venu lorsqu’ils ont réalisé que “la peau humaine est un matériau conducteur”, se souvient Lee. « Pourquoi ne pouvons-nous pas instrumenter des objets quotidiens, tels que le bureau, la chaise et le volant de voiture, afin qu’ils puissent transférer de manière transparente de l’énergie à travers la peau humaine pour recharger une montre ou tout capteur portable pendant que les utilisateurs interagissent avec eux ? la peau humaine comme un fil.

“Ensuite, nous pouvons motiver les gens à faire des choses comme le suivi du sommeil, car ils n’ont jamais à retirer leur montre pour la recharger”, ajoute-t-il.

Dans un article publié dans les Actes de l’ACM sur Interactive Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies, Lee, Gummeson et l’auteur principal Noor Mohammed, un Ph.D. étudiant dans le laboratoire de Lee, pose les bases techniques et montre sa faisabilité. “J’espère que cela ouvrira de nombreuses possibilités pour le développement d’appareils portables sans batterie pour les applications grand public et cliniques”, a déclaré Mohammed.

Gummeson, professeur adjoint de génie électrique et informatique, explique comment la technologie utilise les tissus humains comme moyen de transfert d’énergie. “Dans cet appareil, nous avons une électrode qui se couple au corps humain, que vous pourriez considérer comme le fil rouge, si vous pensez à une batterie traditionnelle avec une paire de fils rouge et noir”, dit-il.

Le fil noir conventionnel est établi entre deux plaques métalliques intégrées à l’appareil portable et un objet du quotidien instrumenté, qui devient couplé (ou virtuellement connecté) via l’environnement environnant lorsque la fréquence du signal porteur d’énergie est suffisamment élevée – dans le des centaines de mégahertz (MHz).

Les chercheurs ont testé un prototype de leur technologie avec 10 personnes dans trois scénarios au cours desquels le bras ou la main de l’individu est entré en contact avec l’émetteur de puissance – soit en travaillant sur un clavier de bureau ou un ordinateur portable, soit en tenant le volant d’une voiture.

Leurs recherches ont montré qu’environ 0,5 à 1 milliwatt (mW) de courant continu (CC) était transféré à l’appareil porté au poignet en utilisant la peau comme moyen de transfert. Cette petite quantité d’électricité est conforme aux règles de sécurité établies par la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants (ICNIRP) et la Commission fédérale des communications (FCC).

« Vous pouvez penser que la quantité d’énergie transmise par notre technologie est à peu près comparable à celle qui est transmise à travers le corps humain lorsque vous vous tenez sur une échelle de composition corporelle, ce qui pose donc des risques minimes pour la santé », explique Gummeson.

Il n’y a aucune sensation pour la personne qui entre en contact avec l’émetteur de puissance. “C’est bien au-delà de la gamme de fréquences que l’humain peut réellement percevoir”, dit Lee.

Le prototype ne produit actuellement pas assez de puissance pour faire fonctionner en continu un appareil sophistiqué tel qu’une Apple Watch, mais pourrait prendre en charge les trackers de fitness à très faible consommation comme Fitbit Flex et Xiaomi Mi-Bands.

L’équipe d’UMass Amherst vise à améliorer le taux de transfert de puissance dans les études ultérieures et affirme que les appareils portables intelligents deviendront également plus économes en énergie à mesure que les technologies progresseront. “Nous imaginons qu’à l’avenir, en optimisant davantage la puissance consommée par les capteurs portables, nous pourrions réduire et finalement éliminer le temps de charge”, a déclaré Gummeson.

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