Se for deg en verden der kontaktlinsene dine ikke bare hjelper deg å se bedre, men også gir utvidet virkelighet eller overvåker helsemålingene dine i sanntid. Denne futuristiske visjonen er nærmere virkeligheten takket være banebrytende forskning innen smart kontaktlinseteknologilandskap.
Et team fra Nanyang Technological University (NTU) i Singapore har utviklet et nytt batteri som kan lades av noe så enkelt og naturlig som tårene dine. Denne innovasjonen kan revolusjonere måten vi driver smarte kontaktlinser på, og gjøre dem tryggere og mer praktiske for daglig bruk.
Smarte kontaktlinser er en ny teknologi som integrerer miniatyrisert elektronikk i den tradisjonelle kontaktlinseformfaktoren.
Disse linsene kan utføre ulike avanserte funksjoner, fra å vise innhold med utvidet virkelighet (AR) til å overvåke helseparametere som glukosenivåer hos diabetikere.
Bedrifter har utforsket denne teknologien for å gi brukere forbedrede syn og helsesporingsfunksjoner uten behov for eksterne enheter.
Tradisjonelt har bruken av disse smarte kontaktlinsene vært betydelige utfordringer. De fleste aktuelle løsninger er avhengige av tynne batterier med induksjonsspoler og metalliske komponenter.
Disse komponentene kan være potensielt skadelige hvis de utsettes for det menneskelige øyet og kompliserer ofte utformingen og komforten til linsene. Induksjonslading krever for eksempel metallspoler i linsen for å overføre kraft, på samme måte som trådløse ladeputer for smarttelefoner.
Selv om denne metoden er effektiv, kan den være klumpete og ubehagelig for brukerne.
Et betydelig gjennombrudd på dette feltet kommer fra et forskerteam ledet av Lee Seok Woo ved NTUs School of Electrical and Electronic Engineering. De har utviklet et metallfritt batteri for smarte kontaktlinser som kan lades av brukerens tårer.
Dette batteriet er laget av biokompatible materialer og belagt med et glukosebasert lag. Belegget reagerer med natrium- og kloridioner som er tilstede i tårer, og genererer elektrisitet gjennom et enzym.
Det innovative tåreladede batteriet fungerer gjennom en kombinasjon av enzymatiske og selvreduksjonsreaksjoner. Glukosebelegget på batteriet reagerer med ionene i tårer for å generere en elektrisk ladning.
Denne metoden sikrer at begge elektrodene på batteriet lades samtidig, en betydelig forbedring i forhold til tidligere teknikker der bare den ene siden ble ladet. Denne designen gjør ikke bare batteriet tryggere og mer effektivt, men utnytter også naturlige kroppsvæsker for å opprettholde kraften.
Denne revolusjonerende tilnærmingen adresserer mange av begrensningene til tradisjonelle strømkilder for smarte kontaktlinser. Batteriet er ultratynt, måler omtrent 0.5 mm, og fleksibelt, og passer komfortabelt i kontaktlinsen.
Den produserer en strøm på 45 mikroampere og en maksimal effekt på 201 mikrowatt, tilstrekkelig til å drive linsen hele dagen. Dessuten kan den lades ved ganske enkelt å plassere linsen i en saltvannsløsning over natten, og sikre at den starter hver dag fulladet.
Det tåreladede batteriet utviklet av NTU-forskere har imponerende tekniske spesifikasjoner som gjør det egnet for integrering i smarte kontaktlinser.
Batteriet er utrolig tynt, og måler omtrent 0.5 mm, noe som kan sammenlignes med tykkelsen på selve kontaktlinsen. Denne ultratynne designen sikrer at linsen forblir komfortabel for brukeren samtidig som den inneholder avanserte elektroniske funksjoner.
Batteriet genererer en strøm på 45 mikroampere og en maksimal effekt på 201 mikrowatt.
Disse tallene er tilstrekkelige til å drive den smarte kontaktlinsen for en hel dags bruk. Denne kraftutgangen støtter grunnleggende funksjoner som dataoverføring og potensielt mer avanserte funksjoner som utvidet virkelighet-skjermer og helseovervåkingssensorer.
Det innovative aspektet ved dette batteriet ligger i den doble lademekanismen. Den kan lades opp med både en vanlig kablet metode og en kjemisk metode som involverer brukerens tårer.
Den kjemiske metoden bruker et glukosebasert belegg på batteriet, som reagerer med natrium- og kloridioner som er tilstede i tårer. Denne reaksjonen genererer en elektrisk ladning som fyller opp batteriets kraft.
Rent praktisk kan batteriet forlenge levetiden med en ekstra time for hver tolv timers slitasje når det utsettes for brukerens tårer.
For mer intensiv lading kan linsen bløtlegges over natten i en saltvannsoppløsning beriket med glukose, kalium og natriumioner. Dette sikrer at batteriet er fulladet og klart for en ny bruksdag hver morgen.
Fleksibiliteten og effektiviteten til denne lademekanismen gjør den spesielt fordelaktig for smarte kontaktlinser, siden den utnytter naturlige kroppsvæsker for å opprettholde kraften uten å kreve store eller tunge komponenter.
Det tåreladede batteriet utviklet av NTU-forskere er sammensatt av biokompatible materialer, noe som sikrer at det er trygt å bruke i kontaktlinser. Batteriets kjerneinnovasjon ligger i dets glukosebaserte belegg, som reagerer med natrium- og kloridioner som finnes i tårer for å generere elektrisitet.
Denne enzymatiske reaksjonen er ikke bare effektiv, men også sikker, og unngår bruk av skadelige metaller som kan utgjøre en risiko for øyet. Den biokompatible naturen til materialene som brukes gjør at batteriet kan integreres i linsen uten å forårsake irritasjon eller uønskede reaksjoner.
Batteriets energieffektivitet er bemerkelsesverdig. Den kan produsere en strøm på 45 mikroampere og en maksimal effekt på 201 mikrowatt, tilstrekkelig til å drive grunnleggende funksjoner i smarte kontaktlinser.
I laboratorietester med simulerte riveløsninger ble det funnet at for hver tolv timers slitasje kan batterilevetiden forlenges med ytterligere en time. Batteriet tåler opptil 200 lade-utladingssykluser, og gir en rimelig levetid for vanlig bruk.
En av de viktigste fordelene med riveladede batterier er deres sikkerhet og komfort. Tradisjonelle batteriløsninger for smarte kontaktlinser involverer ofte metallelektroder eller induksjonsspoler, som kan utgjøre en risiko for brukerens øyehelse.
Derimot er det riveladede batteriet laget av biokompatible materialer og unngår bruk av metaller helt. Denne designen minimerer risikoen for irritasjon eller skade på øyet, noe som gjør linsene trygge for langvarig bruk.
Bruk av glukose og vannbaserte reaksjoner i stedet for giftige tungmetaller gjør også disse batteriene miljøvennlige.
Denne tilnærmingen reduserer miljøfotavtrykket ved produksjon og avhending av disse linsene, og samsvarer med bredere trender mot bærekraftig og miljøvennlig teknologi.
En av de mest lovende bruksområdene for tåreladede smarte kontaktlinser er helseovervåking.
For eksempel kan disse linsene kontinuerlig overvåke glukosenivåer hos diabetespasienter, noe som gir en ikke-invasiv og praktisk metode for å spore tilstanden deres.
Integreringen av sensorer med det tåreladede batteriet kan muliggjøre sanntidsdataoverføring til helsepersonell, og forbedre pasientbehandlingen og -behandlingen.
Utover helseovervåking har tåreladede smarte kontaktlinser potensial til å revolusjonere opplevelser med utvidet virkelighet (AR).
Strømmen som genereres av det riveladede batteriet kan støtte grunnleggende AR-funksjoner, for eksempel visning av informasjonsoverlegg eller navigasjonsmeldinger direkte i brukerens synsfelt.
Etter hvert som teknologien modnes, kan den bane vei for mer komplekse AR-applikasjoner, og transformere hvordan vi samhandler med miljøet og digitalt innhold.
NTU-forskerteamet jobber aktivt med å forbedre spesifikasjonene til det tear-ladede batteriet for å forbedre ytelsen ytterligere.
De samarbeider med kontaktlinseprodusenter for å integrere denne teknologien i kommersielt levedyktige produkter. Dette samarbeidet tar sikte på å bringe de tåreladede smarte kontaktlinsene til markedet, noe som gjør denne innovative teknologien tilgjengelig for forbrukere over hele verden.
Utviklingen av tåreladede batterier for smarte kontaktlinser representerer et betydelig teknologisk gjennombrudd.
Ved å bruke biokompatible materialer og utnytte naturlige kroppsvæsker, tilbyr disse batteriene en sikker, effektiv og miljøvennlig strømløsning.
Ettersom forskningen fortsetter og kommersielle partnerskap utvikles, har tåreladede smarte kontaktlinser potensialet til å revolusjonere helsevesenet, utvidet virkelighet og personlig teknologi.
At TT konsulenter, vi er en ledende leverandør av tilpasset intellektuell eiendom (IP), teknologiintelligens, forretningsforskning og innovasjonsstøtte. Vår tilnærming blander AI og Large Language Model (LLM)-verktøy med menneskelig ekspertise, og leverer uovertrufne løsninger.
Teamet vårt inkluderer dyktige IP-eksperter, tekniske konsulenter, tidligere USPTO-eksaminatorer, europeiske patentadvokater og mer. Vi henvender oss til Fortune 500-selskaper, innovatører, advokatfirmaer, universiteter og finansinstitusjoner.
tjenester:
Velg TT Consultants for skreddersydde, toppkvalitetsløsninger som redefinerer forvaltning av intellektuell eiendom.
Kontakt ossKontakt oss nå for å avtale en konsultasjon og begynne å forme din patentugyldiggjøringsstrategi med presisjon og framsyn.
LÅS OPP STRØMEN
Av din Ideer
Øk din patentkunnskap
Eksklusiv innsikt venter i vårt nyhetsbrev
Be om tilbakeringing!
Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart
Be om tilbakeringing!
Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart
