凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的研究人员发明了一种简单的原型设备,使用户可以通过改变呼吸模式来控制“智能家居”技术。
这种自供电装置安装在鼻孔内,有可能提高行动不便或说话不清的人的生活质量。如果个人呼吸困难,它也可以编程为向医务人员提供自动警报。
“我们相信拥有这两种能力鈥搒mart技术控制和医疗警报鈥搃“一个小型设备使这种特殊的,”曹长勇说,曹,机械和航空航天工程助理教授谁是领导该设备的研究和开发。
曹和他的合作者最近在《先进材料界面》杂志上发表了他们的研究成果。该团队包括近期的博士后彭耀坤(现为中国青岛大学教授)和博士生陈寿。曹说,他还为他们的原型设备申请了专利。
“智能技术”革命
智能家电和智能家居技术共同构成了一个快速增长的行业,因为数百个面向消费者的家电和设备都支持蓝牙,或者被整合到“物联网”(IoT)中。
智能家电包括照明和能源控制系统、空调和安全系统。它们可以远程控制或编程自动执行。
但对于不会说话或无法用肢体编程的用户来说,智能技术的好处几乎是不可能实现的。
“智能技术很棒鈥揵但只有当你真的能用的时候,”曹说例如,我们的新设计允许任何呼吸的人能够打开和关闭设备,或更改恒温器的设置。"
设备的工作原理
曹和他的合作者使用了一种称为摩擦电纳米发电机(TENG)或摩擦带电的技术使该设备工作。
腾可以将从环境中获取的机械能转化为电能,为传感器等小型设备供电或为消费电子产品充电。
这项技术在过去十年中得到了认真的发展,使科学家能够将日常机械能转换为有用的电力。自然环境中存在的能量包括雨、风,甚至是每天的身体运动,例如双手并拢、行走,在这种情况下,还有呼吸。
曹说这个装置鈥揹ubbed“呼吸驱动人机界面(HMI)系统”鈥攃由于其设计和功能简单,将在三到五年内向公众开放。他说,该团队将在未来数月和数年内继续开发该原型,为其实际应用做好准备。