Что было бы идеальным источником энергии для кибернетического глаза?

После почти десятилетия разработки и публичных прототипов компания Mizaru готова представить киберглаз. Полностью кибернетический глаз, обеспечивающий пользователю/хозяину зрение высокой четкости, улучшенный зум для более дорогих моделей и возможность делать фотографии с помощью специального моргания.

Первоначально киберглаз предназначался для слабовидящих или людей с ампутированными конечностями, которые потеряли зрение в результате несчастного случая, но теперь рынок открылся для людей с довольно плохим зрением, которым нужно постоянное исправление, для богатых и тщеславных, желающих изменить цвет глаз или узоры в глазах.

Но Мизару столкнулся с проблемой: что может быть небольшим и компактным источником питания для киберглаза, который не был бы навязчивым (под навязчивым я имею в виду дальнейшее хирургическое вмешательство), желательно, чтобы он находился внутри глазницы.

Примечание:

Технология ближайшего будущего. Fusion доступен, однако я не знаю, насколько эффективно можно миниатюризировать ядерное оружие.

Глаза человека потребляют энергию. Почему искусственный глаз не использует тот же источник энергии, а именно глюкозу в кровотоке? Он уже должен быть в состоянии взаимодействовать со оптическим нервом, чтобы посылать закодированные изображения в мозг, и с двигательными нейронами, передающими команды из мозга: и для этого он должен иметь возможность производить необходимые нейротрансмиттеры; поэтому у него уже должны быть средства для подключения к кровотоку для белков и т. д.
@AlexP достаточно ли глюкозы для работы электроники? Я согласен, что использование уже созданных источников энергии в организме - хорошая идея.
Человеческое тело потребляет от 100 ватт в состоянии покоя до 150 ватт при легкой работе. Компактная цифровая фотокамера потребляет от 2 до 3 Вт в режиме видеосъемки. Я бы сказал, что сил предостаточно. Как преобразовать химическую энергию глюкозы в электрическую — простая инженерная задача.
@AlexP: Топливные элементы, работающие на глюкозе, уже существуют и разрабатываются для биомедицинских приложений, например, chem.utah.edu/news/glucose-biofuel-cell.php Потребляемая мощность WRT, большая часть мощности цифровой камеры используется для вещи, не связанные с изображением, такие как запуск дисплея с подсветкой и запись видео в память. Можно было бы предположить и пару поколений усовершенствований маломощной электроники...
Вы упомянули атомную энергетику - это было бы невозможно по двум причинам. Во-первых, ядерная энергия зависит от масштаба — если у вас недостаточно материала для поддержания деления, количество производимой энергии практически равно нулю. Во-вторых, ядерная энергия зависит от перепада температур — поэтому у них есть массивные градирни. Атомная энергия генерирует тепло, и вам нужно рассеивать это тепло. Ваша глазница будет гореть при 44 градусах по Цельсию (109 по Фаренгейту).
Он должен питаться всеми этими мгновениями, потерянными во времени, как слезы под дождем.
@AlexP: Это звучит как ответ для меня, особенно если вы включите заметки от jamesqf;)
@AlexP: Этот киберглаз также можно рекламировать как средство для похудения :)
@AMADANON Inc.: Градирни используются не только в атомной энергетике. Любое тепловое производство — угольное, газовое, солнечное, что угодно — требует некоторого охлаждения. Точно так же все источники питания выделяют некоторое количество отработанного тепла, просто в большинстве электронных устройств это тепло не особенно заметно. (Но следите за температурой вашего процессора — у меня она на ~30 градусов выше температуры окружающей среды, работая при нагрузке ~5%). Таким образом, отработанное тепло от источника питания бионического глаза может легко уноситься кровью, как и метаболическое тепло.
Я думаю, что @AlexP, рассеивающий 2-3 ватта в объеме глазного яблока, довольно быстро приведет к опасным температурам. Это примерно в десять раз больше плотности мощности человеческого мозга. Но, как я уже говорил в другом месте, маломощная электроника — это легкое махание рукой.
@jeffb: Глаз сам по себе потребляет около 10 мВт. Хитрость в том, что обработка изображений перекладывается на мозг, который выделяет на эту задачу около 3 Вт...
Я определенно чувствовал бы себя в полной безопасности, гуляя с термоядерной установкой в ​​глазнице.

Ответы (23)

Хотя мне нравится классическая концепция киберпанка, согласно которой наномашины строят небольшой турбинный генератор в одной из ваших самых больших вен (например, в нижней полой вене), я понимаю, что вы хотите что-то встроенное в глаз...

Как насчет ферментного генератора? Он извлекает энергию из сахаров и жиров вашего тела. Вы можете заставить его подключаться к кровотоку, и ему не понадобится батарея (хотя вы, вероятно, захотите совместить ее с одной, чтобы, если вы начнете использовать расширенные функции, это не оставило вашего пользователя тягой к нездоровой пище или, что еще хуже, в гипогликемической коме) ).

ПРИМЕЧАНИЕ : ферментативные генераторы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО существуют. Это то, что исследует армия, потому что теоретически их можно кормить чем угодно органическим, так что это может быть очень полезно. Конечно, армейские, как правило, имеют большие размеры, но сегодня их можно сделать размером с батарейку АА , если питать их чистым сахаром. В их состав входят органические соединения (ферменты, расщепляющие сахар и жиры), которые со временем разлагаются (или, что еще хуже, могут разрастаться), поэтому вашему кибер-пользователю потребуется регулярно проводить техническое обслуживание (может быть, один или два раза в год), чтобы сохранить фермент батареи. уровни на проверке.

ЗАМЕЧАНИЕ: Как я отметил в комментариях, прямо сейчас у нас есть технология, позволяющая сделать приличную камеру размером с глазное яблоко и привести ее в действие, нам не хватает способа связать ее с мозгом (и мы достигаем этого, хотя правильно теперь эта технология очень неточная и размером с мешок для почек). Другая основная проблема, с которой нам приходится сталкиваться, — это температура: ПЗС и КМОП чувствительны к температуре, а первые особенно склонны к перегреву. Я подумал о генераторе ферментов, потому что мы можем использовать кровь, чтобы отводить часть тепла в процессе. По тем же причинам я отказался от индукции, так как эффективность, как правило, очень низкая, а остальная энергия рассеивается в виде тепла.

Мне нравится идея с тягой. Возможно, все пользователи соцсетей пристрастились бы к какому-нибудь энергетическому напитку или ароматизированному жиру.
@CelestialDragonEmperor "закуска из жареной куриной кожи со вкусом барбекю... вся энергия, в которой нуждаются ваши имплантаты"
Интересно, что профессор, ведущий исследование по вашей ссылке, всего несколько месяцев назад был признан виновным в мошенничестве (с получением грантов, а не технологий).
@TracyCramer жаль: мне больше нравится идея кормить мою электронику сахаром, чем кормить их алкоголем. Будем надеяться, что кто-то еще подхватит исследование.
Да, разочаровывает. Меня заинтересовала эта технология по другой причине, и я просто написал VT (на самом деле моя альма-матер), чтобы узнать, продолжает ли кто-нибудь исследования и/или арендует ли кто-нибудь эту технологию у них.
Ваш ответ уже вполне осуществим, особенно если необходимый ток невелик. Следует отметить, что электронные датчики глюкозы (например, для мониторинга диабета) измеряют ток, который создается при расщеплении глюкозы ферментом глюкозооксидазой . Ток небольшой, но его можно увеличить.
@Stormbolter По крайней мере, у нас все еще может быть Бендер.
Объясняет, почему Адам Дженсен всегда жует шоколадные батончики.
@DrSheldon: Должна быть необходимость в некотором махании руками, поскольку все хорошие датчики изображения потребляют приличное количество энергии, и есть все вспомогательные технологии. Хорошо то, что в настоящее время мы находимся на уровне миниатюризации, когда достижимо размещение ПЗС- или КМОП-сенсора вместе с необходимой схемой (включая батареи). Основная проблема заключается в подключении его к мозгу.
Помните, что биологический глаз, который заменяет наш имплантат, имеет умный, но довольно неточный датчик изображения, данные с которого затем передаются в почти волшебную систему обработки сигналов, которая смешивает интерпретацию еще до того, как изображение станет четким. гигантской органической системой сопоставления образов. Вы хотите, чтобы ваш глаз воспользовался этой почти магией, поэтому вы не отправляете данные 1040p обратно в мозг. Учитывая это, вы можете создать датчик, предназначенный для обнаружения движения, а не состояния, и он может потреблять гораздо меньше энергии и выделять гораздо меньше тепла.
@Jerry: Я склонен согласиться с небольшой оговоркой: энергопотребление датчиков изображения больше связано с размером датчика, чем с плотностью пикселей, поэтому вы не получите много энергии, уменьшив количество пикселей снаружи. Но, наверное, компания решила это до того, как выпустила глаз на рынок, верно? ;)
@Stormbiter, это интересно. Но учитывая, что в сигнале вообще нет «кадров», а идея «пикселя» в лучшем случае рискованна, я не уверен, что мы можем основывать оценки энергопотребления на чем-либо, сделанном в настоящее время. Размышляя об этом подробнее, я задаюсь вопросом, насколько мы МОЖЕМ улучшить органический глаз и по-прежнему производить сигнал, который человеческий мозг может интерпретировать.
@Jerry Как вы заметили, почти все, что мы говорим, является чисто умозрительным, поэтому ... В сеттинге киберпанк-игры, который я пишу, это достигается путем прямого обхода наших стандартных механизмов. По сути, ваш мозговой имплант перестраивает ваше восприятие, чтобы приспособиться к дополнительному разрешению (это также делает мозговые импланты невероятно опасными, поскольку кто-то, у кого есть к ним доступ, может очень тонким образом изменить то, как вы воспринимаете вещи).

Сегодня батареи можно делать довольно маленькими, а батареи можно заряжать без проводов с помощью магнитного резонанса. Таким образом, батарею можно было бы имплантировать в висок рядом с глазом и заряжать, приложив зарядное устройство к виску.

Также возможно заряжать глаз просто светом, который в него попадает. Если батарея разряжена, просто посмотрите на солнце в течение нескольких минут.

+1 только за то, что смотрел на солнце как на решение.
Предложение: вместо того, чтобы прикладывать зарядное устройство к виску, почему бы не встроить его в подушку? Вы кладете свое устройство (голову) на зарядное устройство каждую ночь...
Ясно, что ответ заключается в том, чтобы вставить заглушку в носовую полость.
Вы предполагаете, что в нашем милом городке, наполненном смогом, будет много солнца... :D
Это заставляет меня любопытствовать, почему камеры на солнечных батареях не так популярны.
@Stormbolter Они также могут продавать лампы специально для зарядки глаз (для задымленных городов и / или быстрой перезарядки из-за точно откалиброванной частоты света).
Проблема будет в отводе тепла. То же самое с искусственными сердцами в наши дни
компания пополнения inc производит небольшой глазной имплантат, в котором используется такая беспроводная система зарядки аккумулятора. пополнение inc.com
Учитывая все обстоятельства, я не думаю, что вы можете получить среднюю полезную мощность более 1 мВт от солнечной панели размером с глаз. Но беспроводная зарядка все еще кажется жизнеспособной.
@Skyler по нескольким причинам, во-первых, на камере не так много неиспользуемого пространства между экраном / кнопками / объективом / рукоятками / и т. д. - во-вторых, сколько энергии они потребляют по сравнению с тем, сколько обеспечивает солнечная панель - разрыв сокращается, но прямо сейчас при эффективности около 18% солнечная панель размером 1 x 1 (1 квадратный дюйм) будет производить около 1/8 Вт мощности. , а камере требуется 2-3 Вт, поэтому вы сможете использовать ее примерно в 1/20 времени, а при ярком солнечном свете ей действительно требуется больше энергии, чтобы поддерживать яркость дисплея достаточно яркой, чтобы его можно было увидеть.
@ user2813274 Ну, конечно, можно отказаться от экрана и установить на камеру чисто оптический видоискатель, и это не будет потреблять никакой энергии.

Тепло тела и солнечная энергия

Это уже было успешно сделано с этими смарт-часами. Для солнечной энергии глаза открыты большую часть времени, когда вы бодрствуете, а кибернетическая энергия может заряжаться за счет энергии света в течение дня.

Конечно, это было бы просто дополнением к основному источнику энергии, теплу тела. Глазница находится внутри тела, которое всегда намного теплее, чем наш внешний слой кожи, особенно наши запястья.

Если умные часы, упомянутые выше, могут иметь так много функций (отслеживание шагов, время, GPS, частота сердечных сокращений, счетчик калорий и т. д.), работая только на тепле тела от конечности, представьте себе мощность, которую можно было бы генерировать из места, расположенного ближе к телу. центр вашего тела и встроенный в него.

А возможности технологий в будущем будут только увеличиваться, поэтому я думаю, что это было бы очень правдоподобным решением.

Эти умные часы используют разницу температур между телом и окружающим воздухом для сбора энергии. Это не так просто, как надеть или в теплой среде, нужен теплообмен с более холодной средой (воздухом). Для глаза, который в основном находится внутри тела, это было бы сложнее реализовать, чем для часов, поскольку поверхность глаза, соприкасающаяся с воздухом, которая может использоваться для теплообмена, довольно мала. Хотя не невозможно.
@AlexandreAubrey Мало того, что это было бы жестче, внутренняя часть тела должна оставаться более или менее при той же температуре. Если вам удастся удалить внутреннее тепло, вы только что добавили место в своем теле, где все виды биологии могут дать сбой.
@Alexandre Aubrey: Интересно, насколько хорошо это устройство, работающее от тепла тела, работает летом, когда температура воздуха и тела почти одинакова.
Учитывая все обстоятельства, я не думаю, что вы можете получить среднюю полезную мощность более 1 мВт от солнечной панели размером с глаз.
ЭТОТ! Все остальные делают это излишне сложным. @AlexandreAubrey этого более чем достаточно, учитывая, что технология немного продвинулась. Помните: вам почти не нужна энергия. Все, что вам нужно сделать, это вызвать некоторые нервы, вот и все

Мышечные движения

В автоматических кварцевых часах движения запястья вызывают вращение маленькой шестерни, которая соединена с небольшим генератором энергии.
Я думаю, что тот, кто захочет вживить искусственный глаз вместо своего, был бы не против поставить еще десяток маленьких имплантов в другие места тела плюс более инвазивную хирургическую операцию.
Таким образом, он мог имплантировать небольшие механические генераторы в некоторые из его наиболее часто используемых мышц головы (шея, челюсть, плечи), которые будут подключены к глазу, чтобы питать его.
Ежедневное движение должно генерировать достаточно энергии для питания глаза, тогда как во время сна в нем не будет необходимости. Более того, в случае низкого напряжения владелец мог двигать головой или челюстью, чтобы генерировать дополнительную энергию (что, конечно, могло сделать его немного неуклюжим на публике).
Единственная трудность состояла бы в том, как подключить генераторы к глазу: они могли бы вживить в глаз несколько подкожных кабелей (более простое, но менее элегантное решение), или они могли бы разработать технику использования органических тканей в качестве электрических волноводов.

Могли бы вы генерировать достаточно энергии от частого движения глаза в глазнице? Похожи на часы с автоподзаводом?
@ Робин Беннетт, это была первая идея, которая пришла мне в голову. Но я думаю, что мышцы глазницы сами по себе не могли бы генерировать достаточно энергии для правильной работы фотокамеры.
Глаз совершает небольшие, но резкие движения ( саккады ) все время, пока вы смотрите на предметы. «Резкий» означает «быстрое ускорение и торможение», что означает «легко задействовать инерционную массу и катушки». Непонятно, хватит ли мощности , но так как это НФ, то маломощная электроника не требует такого большого недоверия. (С другой стороны, стрелять повреждающим лазерным лучом из глаза нельзя.)
Хотел предложить нечто подобное. Одной из самых активных мышц человеческого тела является глаз. Тем не менее, мы не можем использовать те же самые мышцы, которые хотели использовать для силы, в качестве силы. Как насчет использования движения другого глаза в качестве источника энергии?

Подойдет топливный элемент на основе глюкозы. Жидкость вокруг мозга полна глюкозы. Топливный элемент и схема интерфейса мозг/машина будут размещены где-то внутри черепа. Топливный элемент будет использовать эту глюкозу для выработки небольшого количества электричества для питания как глаза, так и интерфейса между глазом и мозгом. Глаз подключался к этому интерфейсу с помощью штекера на задней стороне глазницы.

http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/ho2/

Что касается глаза на солнечной энергии:
Солнце излучает около 1000 Вт/м^2 на уровне моря в середине яркого солнечного дня. Предполагая, что открытая поверхность на передней части глаза, доступная для солнечной панели, составляет около 1/2 дюйма x 1/2 дюйма, тогда это соответствует примерно 1/6 Вт доступной энергии. Сегодняшние солнечные панели в лучшем случае имеют эффективность около 20%, поэтому вы сможете получить пиковую мощность около 32 мВт , если будете смотреть прямо на солнце в середине дня.

В среднем мощность солнца ближе к 340 Вт/м^2 в среднем за день, поэтому средняя отдаваемая мощность была бы ближе к 10 мВт, если бы глаз смотрел на солнце весь день. Конечно, если глаз большую часть времени находится в помещении или смотрит в сторону от солнца, то глаз, вероятно, получит менее 1 мВт средней полезной мощности , а для того, чтобы солнечная энергия была жизнеспособной, глаз в среднем должен потреблять менее 1 мВт.

+1 за ссылку Стэнфорда 2014 года, но другие ответы и комментарии уже предоставили другие ссылки.
«и для того, чтобы солнечная энергия была жизнеспособной, глаз в среднем должен потреблять менее 1 мВт», что, вероятно, так и будет. Если мы не говорим о манипулировании/фильтрации изображения, которое вы видите, то мощность не требуется.

Попробуйте использовать то же самое, что питает кибернетическое ухо , или то, что скучные люди называют «слуховым аппаратом», что обычно представляет собой крошечную литиевую батарейку .

Это здорово. Пока ваш год (или, может быть, два) не истек, и вы должны заменить его...
Я согласен с @Cyn, заменить батарею слухового аппарата, не имея возможности слышать, было бы не так сложно, как заменить батарею кибернетического глаза, когда он слеп.
@DJSpicyDeluxe-Levi Вот это. Я также подумал, как заменить батарейку внутри глазницы?
Я встречал двух человек со стеклянными глазами, которые любят выпячивать их в качестве трюка на вечеринке. Нужно ли для этого что-то большее, чем хирургически установленная док-станция на глазном нерве?

Кровь хозяина! + Легкие + Кровяные добавки

Потому что:

  • Это не требует много места, которого у вас нет.
  • Его в организме предостаточно.
  • Не мешает механизмам зрения.

Кроме того:

  • Фотоэлектрическая панель.

  • Кровяные добавки, которые делают кровь более эффективной.

Смотрите также:

Мне нравится эта идея. Особенно потому, что вы можете просто использовать кровь для транспортировки крошечных батареек, таких как вещи, которые вы заряжаете в другом месте тела.
@ESL Мне нравятся дополнительные преимущества для здоровья, такие как более эффективная кровь
Если вам нужно больше электроэнергии, чем они производят, помните: глаз закрыт в среднем не менее 6 часов в день, поэтому вы можете иметь внутреннюю маленькую батарею, которая ночью заряжается от глюкозы.

Стеклянные глаза существуют уже некоторое время, и их можно снимать и снова вставлять по желанию. В то время как кибернетический глаз должен иметь интерфейс с нервной системой, эта часть может оставаться внутри черепа, питаясь от киберглаза. Это позволяет вытащить киберглаз в конце дня, поставить его в зарядное устройство и пойти спать. Все это в основном находится в пределах нашей современной технологии; нам просто нужно выяснить, как взаимодействовать с нервной системой и улучшить технологию аккумуляторов.

Это также позволяет компании продавать вам различные киберглаза без необходимости хирургического вмешательства для их замены.

С маломощным магнитом, чтобы втянуть глаз в гнездо и выровнять его после того, как он вставлен?
@ user3757614 Я думаю, что у Мизару будет схема в стиле яблока вместо «обновления» или изменения внешнего вида глаза, который вам нужно купить новый. Этот метод очень хорошо работает с этой идеей.

Трибоэлектрический наногенератор (ТЭН), приводимый в движение движением века. Есть прикольная статейка по U-TENG от Clemson Univeristy, которую можно было бы собрать самому. Моргните несколько раз, и простого накопления статического электричества между двумя проводниками (один в веке, а другой в глазу) будет достаточно, чтобы загрузить ОС для глаз, также известную как Eye-OS, которая невероятно крута сама по себе.

Eye-OS... подожди, Мак, я понимаю, к чему ты клонишь.

Аккумулятор, меняю каждый день.

В рамках своего ритуала пробуждения ваш киборг поменяет свое глазное яблоко.

Подкачивающий зонд входит прямо в зрачок, поэтому его несложно сделать самому. Фактор eek проходит после первого десятка раз.

(опционально: после нескольких неудачных происшествий у зонда подкачки есть камера и ИИ, который подаст громкий сигнал тревоги, если сонный киборг с одним кибер-глазом собирается ткнуть их другим глазом)

Применяется некоторая гигиена, но никаких хирургических вещей. Глазное яблоко отсоединено от машинно-машинного интерфейса. За исключением века, все интерфейсы «машина-мясо» фиксированы и не подвергаются воздействию, и с ними можно повозиться хирургическим путем. Неподвижные части машины получают энергию от заменяемой части.

Оптические линзы и другие компоненты находятся в глазном яблоке и заменяются вместе с батареей по техническим причинам. Новое глазное яблоко имеет новый набор каждого из них, дублирование, которое в противном случае было бы ненужным.

Старое глазное яблоко проводит день в проводном зарядном устройстве и становится новым глазным яблоком.

Более экономный потребитель с одним хорошим естественным глазом может обойтись тем, что вынет глазное яблоко, чтобы зарядить его на ночь, и вернуть его утром. Не то чтобы вам нужны оба глаза, чтобы мечтать.

Я вдруг вспоминаю те мыши с трекболом со съемным шариком, который можно было вставлять и вынимать снова и снова, когда вам было скучно.

Поскольку мы уже делаем инвазивную операцию по подключению его к глазному яблоку...

Давай био-панк!

Как насчет того, чтобы получить немного кардиоткани (подобной той, что находится в сердце) и построить что-то вроде электрического генератора, используя существующую в организме вегетативную нервную систему для его запуска.

По сути, у вас будет мышца, качающаяся в такт вашему сердцу, механически тянущая небольшое электрическое динамо, чтобы генерировать энергию для ваших имплантатов.

При правильном подключении ткань будет работать за счет существующей биологии организма без дополнительных усилий, без едких аккумуляторных жидкостей, надежного питания до тех пор, пока ваше сердце продолжает биться, и с минимальным обслуживанием или накоплением тепла.

Так родился биопанк. Честно говоря, я люблю научно-фантастические технологии, которые представляют собой сплав органики и механики.

Заводной.

Просто вставьте в череп небольшой заводной генератор с гнездом для ключа, доступным в храме. Вы можете накрутить себя ночью.

Преимущество моего решения в том, что оно выглядит чрезвычайно круто/нелепо, и его можно использовать в длительных походах вдали от сети.

Единственная очень незначительная проблема заключается в том, что если вы перекрутитесь, пружина лопнет и ударит в ваш мозг, мгновенно лишив вас лоботомии.

ClockEye Inc. не несет ответственности за использование своих продуктов не по назначению, однако в качестве жеста доброй воли любой клиент или представитель, предъявивший справку от врача о тяжелой травме лобной доли, связанной с любым из наших продуктов, получит бесплатную шестимесячную подписку на Телеканал Реалити.

Я никогда не куплю ни один из ваших продуктов, если вы когда-нибудь изобретете и продадите что-нибудь. Просто говорю. +1 за ключевую идею завершения.
@Underverse При нормальной эксплуатации* наши продукты совершенно безопасны и на них распространяется наша всеобъемлющая** гарантия. (* +/- 10%, ** Дополнительная покупка)

Я удивлен, что здесь никто не пользуется электрической зубной щеткой и не видел бесконтактной зарядки телефона .

Таким образом, в вашем глазу есть перезаряжаемая батарея, которая через определенные промежутки времени заряжается по беспроводной сети. Зарядная катушка, скорее всего, будет встроена вокруг внешней стороны диафрагмы. Время от времени вы надевали оправу для очков с зарядной поверхностью на один глаз, чтобы перезарядить его, конечно, заряжая только один глаз за раз, чтобы вы могли видеть.

Глаз должен быть очень маломощным, иначе рассеиваемое тепло поджарит плоть вокруг него. Итак, мы уже знаем, что у нас не так много энергии на аккумуляторе. Слуховые аппараты, как правило, требуют ежегодной замены батареек. Учитывая, что камеры и связанная с ними электроника потребляют больше энергии, вам, возможно, потребуется заряжать только глаза каждый месяц.

Учтите, что хотя аккумулятор и небольшой, зарядка должна быть относительно медленной по сравнению с обычной электроникой. Аккумуляторы греются, когда их заряжают, и опять же мы не хотим готовить сами.

Итак, раз в месяц вы надеваете свои «зарядные очки» на вечер и смотрите телевизор одним глазом, пока другой глаз заряжается. Довольно просто на самом деле.

Проблема в отводе тепла. Если бы это было не так, у них были бы искусственные сердца без внешней батареи в наши дни.
@yunzen Да, поэтому зарядка должна быть медленной. Просто нужно тщательно следить за температурой батареи, чтобы оставаться в безопасности. Однако, в отличие от сердца, вы можете физически прикоснуться зарядным устройством к глазу (или, по крайней мере, приблизить его), поэтому у вас не будет проблемы с зарядным устройством, которое должно работать через кожу.
"Здесь никто не пользуется электрической зубной щеткой и не видел бесконтактной зарядки телефона"? Лучший ответ на данный момент - это небольшая батарея, заряжаемая по беспроводной сети...

Сегодня есть некоторые передовые технологии, которые могут работать на тепле тела, но поскольку это научная фантастика, вы можете пойти дальше и использовать эту идею.

Так что в идеале вместо того, чтобы строить систему хранения, которая должна работать бесконечно или заменяться, вы бы хотели, чтобы она получала энергию из собственных систем организма. Может быть, от биения сердца, или глюкозы в кровотоке, или даже кислорода в кровотоке. Я имею в виду, что у вас есть источник энергии прямо в человеческом теле, так почему бы не использовать его.

Но некоторые функции выходят далеко за рамки того, что делают обычные глаза, поэтому я думаю, что эти функции требуют дополнительной энергии. В этом случае вам понадобится хранилище. По сути, это крошечная перезаряжаемая батарея, которая временно накапливает энергию (например, солнечная батарея), но не может удерживать заряд очень долго и ее необходимо постоянно обновлять.

Либо он накапливает энергию, пока вы спите (в этом случае дополнительные функции ограничены дневной мощностью), либо накапливает избыточную энергию, когда вы идете, и в этом случае способность использовать дополнительные функции «заряжается» через несколько минут. /часы или что-то еще.

Я бы предложил небольшую термогальвиническую ячейку , в которой используется низкий перепад тепла для прямого генерирования электрического тока. Вы просто откачиваете немного телесного тепла и создаете энергию. Кроме того, он будет использовать жидкость / жидкость, чтобы он мог выглядеть и действовать как настоящее глазное яблоко, полное желе и всего остального.

Отводить тепло куда?
@jeffB от тела (теплого) к воздуху перед ним (холодному): Или, если вы живете в пустыне, поменяйте местами. Когда глаз закрыт, передача тепла невозможна, но вам также не нужна энергия, когда он закрыт.

РИТЭГи с питанием от плутония ( радиоизотопный термоэлектрический генератор ) использовались в кардиостимуляторах в 1960-х годах.

Бетавольтаика использовалась в кардиостимуляторах в 1970-х годах.

Не самый практичный метод сам по себе, но у ядерных глазных яблок есть крутой фактор, который трудно превзойти.

Просто подключи его

Посмотрим правде в глаза — что может быть более киберпанковым, чем изображение человека с застрявшим в глазу кабелем?

Используйте стандартные перезаряжаемые элементы внутри глаза. Имейте розетку в этом глазном яблоке, которая становится доступной, если вы закатываете глаза. Установите требование включать его на пять минут каждые X дней, причем X определяется потребностями вашей истории.

В качестве альтернативы глаз может быть съемным, как и современные косметические глазные протезы. В этом случае кто-то может использовать только один глаз, пока другой заряжается, или у богатого человека может быть запасной глаз или два для использования во время зарядки. Но визуализация «кабель в глазу» — это мощное, четкое изображение, которое задает тон всему сеттингу, поэтому с точки зрения сюжета это может быть более сильный инструмент.

может даже не нужно быть розеткой или закатывать глаза. На поверхности глаза могут быть два малозаметных контакта и специальная повязка на глаз, предназначенная для соединения с ними.

В зависимости от вашей потребляемой мощности может быть возможно запустить ваш имплантат полностью за счет собственного тепла тела пациента . Если он особенно высок, вам, возможно, все равно придется заменить аккумулятор, но его постоянная подзарядка продлит срок его службы, уменьшив количество необходимых операций по замене аккумулятора.

Просто сделайте глазное яблоко съемным. У меня есть друг со стеклянным глазом, и он может выколоть его, когда захочет.

Мизару хирургическим путем имплантирует «порт» в череп и интерфейс с мозгом, затем глазное яблоко просто вставляется в гнездо / порт. В глазном яблоке могла быть батарея, и ее можно было легко заменить или перезарядить, вытащив глаз.

Самое приятное в этом то, что у вас может быть несколько глаз с разной эстетикой и функциями.

Выполнимо, но совершенно недостаточно элегантно для футуристических имплантатов.
@hobbamok, почему ты так говоришь? Он пишет художественную литературу, он может сделать ее настолько элегантной, насколько захочет.

мигает

Мигание — это рефлекторная реакция, которая происходит несколько раз в минуту (15-20 раз). Использование мигательного рефлекса для производства энергии может быть таким же простым, как добавление пьезоэлектрического элемента к мышцам, отвечающим за моргание.

Следует отметить, что это можно сделать и с гораздо большими группами мышц. Например, пережевывание пищи может генерировать электричество за умеренную цену лишь чуть более сильного укуса, который организм в любом случае компенсирует в течение нескольких недель.

Можно было бы использовать отдельный механизм для соединения/разъединения пьезоэлектрических элементов, чтобы сопротивление можно было включать и выключать, чтобы устранить силы, препятствующие движению. Например, ваша большая ягодичная мышца (ягодичная мышца) может отключить свои генерирующие элементы в ответ на высокий уровень адреналина (бей или беги), чтобы все ресурсы вашего тела можно было использовать без сопротивления в чрезвычайной ситуации.

Вторичным было бы то, что пьезоэлектрические элементы могут использоваться для создания силы с использованием энергии, а не наоборот. По сути, вы могли бы использовать внешний источник питания для увеличения сопротивления движению, тренируя мышцы с помощью повседневных действий. Затем вы можете отключить сопротивление для максимальной мышечной силы.

Радиоволны

Реальные потребности в энергии для глазного яблока довольно малы, и большая ее часть напрямую обеспечивается фотонами, попадающими на «сетчатку», поэтому источник питания не должен быть высокого напряжения. Между тем, наш мир купается в целом ряде электромагнитных волн, как преднамеренно производимых для телевизоров, радио и мобильной связи, так и выбрасываемых в виде отходов множеством электрооборудования. Небольшая антенна, расположенная на передней стороне глаза за радужной оболочкой, может давать достаточно энергии для зарядки небольшой батареи, которая затем обеспечивает дополнительные функции глаза.

Мощность, принимаемая антеннами для телекоммуникаций, невероятно мала. Это не сработает.
@AlexandreAubrey: Он невероятно маленький. Но он не должен быть чем-то большим, чем невероятно маленьким, почти нечему питать.
Я не думаю, что вы знаете, насколько мала принимаемая мощность. Например, мой телефон в настоящее время получает мощность -52 дБм от моего маршрутизатора через мое соединение Wi-Fi. Это соответствует 0,0000000063 Вт. На самом деле это довольно много для сигнала Wi-Fi, я довольно близко к маршрутизатору. Для ощущения масштаба типичные кварцевые наручные часы потребляют примерно 0,0002 Вт мощности, и это один из самых маломощных повседневных предметов, которые есть у большинства людей. Извлекать энергию из электромагнитных сигналов, предназначенных для телекоммуникаций, бесполезно.
Мне нравится эта идея, представить город в стиле киберпанк, где вокруг так много избыточного электромагнитного излучения, что люди используют его в качестве дополнительного источника энергии :P

Хранение энергии сжатого газа

Проблемы и риски, связанные с интеграцией этого решения для хранения данных, в лучшем случае минимальны и могут быть преодолены на начальном этапе.

Хотя это было бы возможно, вам нужно гораздо больше подробностей о том, почему это хорошая идея и как вы будете ее перезаряжать.

Кристалл кварца

Мы использовали кварцевый кристалл для изготовления часов до того, как были изобретены электроника и батарейки. Кварц обладает свойствами, позволяющими преобразовывать механические силы в электрические заряды и наоборот. В старых часах нужно было сдвинуть запястье на несколько секунд, чтобы «подзарядить» кварц на несколько часов.

В вашем случае кварц может быть связан с мышцами глаз: когда мышцы двигаются, кварц заряжается. Вы моргаете от 10 до 20 раз в минуту, и ваши глаза двигаются намного больше, даже во сне, таким образом, у вас может быть бесконечный источник энергии для кварца.

Кварц в кварцевых часах используется как хронометр, а не источник питания. Эти устройства были изобретены в 1920-х годах и стали популярными в 1960-х годах, намного позже появления электроники и аккумуляторов. Автоматические часы с автоподзаводом используют естественное движение для завода механического храповика, а не для «перезарядки» кварцевого кристалла.
@NuclearWang, вы правы, но по-прежнему верно, что небольшое давление на кварц создает электродвижущую силу, которая при правильном сборе может заряжать небольшую ячейку. Однако я скептически отношусь к тому, что движения тела обеспечивают достаточное давление. С другой стороны, канавки на виниловых пластинках позволяли кристаллу кварца воспроизводить сигнал, достаточный для питания усилителя для музыки.
пьезоэлектрический эффект производит очень небольшое количество энергии, и это не то, что приводит в действие часы.
@WGroleau, кристалл на конце иглы - это просто направляющее устройство, чтобы оставаться в канавке, электрический сигнал вырабатывается в картридже с помощью магнита и катушки.
Не так. У фонографов было два типа звукоснимателей: магнитные и пьезо. В пьезосигнале ЗЧ сигнал создавался кристаллом на верхнем конце иглы.
Типичный пьезоэлектрический генератор производит нановатты мощности. Типичное энергопотребление камеры измеряется в милливаттах. Там есть небольшая разница в масштабе.
Как я уже сказал, я сомневаюсь, что этого будет достаточно.
@WGroleau Я не знал, что существуют пьезоэлектрические картриджи. Я только что посмотрел их, это крутая штука.