Představte si svět, kde vám kontaktní čočky nejen pomáhají lépe vidět, ale také poskytují zobrazení rozšířené reality nebo sledují vaše zdravotní metriky v reálném čase. Tato futuristická vize je blíže realitě díky průlomovému výzkumu v technologie inteligentních kontaktních čoček.
Tým z Nanyang Technological University (NTU) v Singapuru vyvinul novou baterii, kterou lze nabíjet něčím tak jednoduchým a přirozeným, jako jsou vaše slzy. Tato inovace by mohla způsobit revoluci ve způsobu, jakým využíváme chytré kontaktní čočky, a učinit je tak bezpečnějšími a praktičtějšími pro každodenní použití.
Chytré kontaktní čočky jsou nově vznikající technologií, která integruje miniaturizovanou elektroniku do tradičního tvarového faktoru kontaktních čoček.
Tyto čočky mohou vykonávat různé pokročilé funkce, od zobrazování obsahu rozšířené reality (AR) až po sledování zdravotních parametrů, jako je hladina glukózy u diabetických pacientů.
Společnosti tuto technologii zkoumají, aby uživatelům poskytly vylepšené možnosti sledování zraku a zdraví bez potřeby externích zařízení.
Napájení těchto chytrých kontaktních čoček tradičně představovalo značné problémy. Většina současných řešení spoléhá na tenké baterie s indukčními cívkami a kovovými součástkami.
Tyto složky mohou být potenciálně škodlivé, pokud jsou vystaveny lidskému oku, a často komplikují design a pohodlí čoček. Například indukční nabíjení vyžaduje kovové cívky uvnitř objektivu pro přenos energie, podobně jako bezdrátové nabíjecí podložky pro smartphony.
Tato metoda, i když je účinná, může být pro uživatele objemná a nepohodlná.
Významný průlom v této oblasti přináší výzkumný tým vedený Lee Seok Woo na NTU's School of Electrical and Electronic Engineering. Vyvinuli bezkovovou baterii pro chytré kontaktní čočky, kterou lze nabíjet slzami uživatele.
Tato baterie je vyrobena z biokompatibilních materiálů a potažena vrstvou na bázi glukózy. Povlak reaguje se sodíkovými a chloridovými ionty přítomnými v slzách a generuje elektřinu prostřednictvím enzymu.
Inovativní baterie nabitá slzami funguje prostřednictvím kombinace enzymatických a samoredukčních reakcí. Glukózový povlak na baterii reaguje s ionty v slzách a vytváří elektrický náboj.
Tato metoda zajišťuje, že obě elektrody baterie jsou nabíjeny současně, což je významné zlepšení oproti předchozím technikám, kdy byla nabíjena pouze jedna strana. Tento design nejen činí baterii bezpečnější a efektivnější, ale také využívá přirozené tělesné tekutiny k udržení energie.
Tento revoluční přístup řeší mnohá omezení tradičních zdrojů energie pro chytré kontaktní čočky. Baterie je ultratenká, měří asi 0.5 mm a je flexibilní a pohodlně se vejde do kontaktní čočky.
Vyrábí proud 45 mikroampérů a maximální výstupní výkon 201 mikrowattů, což je dostatečné pro napájení objektivu po celý den. Navíc ji lze dobít jednoduchým umístěním čočky přes noc do fyziologického roztoku, čímž zajistíte, že bude každý den plně nabitá.
Baterie nabitá slzami vyvinutá výzkumníky NTU se může pochlubit působivými technickými specifikacemi, díky kterým je vhodná pro integraci do chytrých kontaktních čoček.
Baterie je neuvěřitelně tenká, měří přibližně 0.5 mm, což je srovnatelné s tloušťkou samotné kontaktní čočky. Tento ultratenký design zajišťuje, že čočka zůstává pohodlná pro nositele a zároveň obsahuje pokročilé elektronické funkce.
Baterie generuje proud 45 mikroampérů a maximální výstupní výkon 201 mikrowattů.
Tyto hodnoty jsou dostatečné pro napájení chytré kontaktní čočky po celý den používání. Tento výstupní výkon podporuje základní funkce, jako je přenos dat, a potenciálně pokročilejší funkce, jako jsou displeje rozšířené reality a senzory pro sledování zdraví.
Inovativní aspekt této baterie spočívá v jejím duálním nabíjecím mechanismu. Lze jej dobíjet jak běžnou drátovou metodou, tak chemickou metodou zahrnující slzy uživatele.
Chemická metoda využívá povlak na bázi glukózy na baterii, který reaguje s ionty sodíku a chloridů přítomnými v slzách. Tato reakce generuje elektrický náboj, který doplňuje energii baterie.
Prakticky řečeno, baterie může prodloužit svou životnost o další hodinu za každých dvanáct hodin nošení, když je vystavena slzám uživatele.
Pro intenzivnější nabíjení lze čočku přes noc namočit do fyziologického roztoku obohaceného o ionty glukózy, draslíku a sodíku. Tím je zajištěno, že baterie je každé ráno plně nabitá a připravená na nový den používání.
Flexibilita a účinnost tohoto nabíjecího mechanismu jej činí zvláště výhodným pro chytré kontaktní čočky, protože využívá přirozené tělesné tekutiny k udržení energie, aniž by vyžadoval objemné nebo těžké součásti.
Baterie nabitá slzami vyvinutá výzkumníky NTU se skládá z biokompatibilních materiálů, což zajišťuje, že je bezpečné pro použití v kontaktních čočkách. Hlavní inovace baterie spočívá v jejím povlaku na bázi glukózy, který reaguje se sodíkovými a chloridovými ionty nacházejícími se v slzách a vytváří elektřinu.
Tato enzymatická reakce je nejen účinná, ale také bezpečná a zabraňuje použití škodlivých kovů, které by mohly představovat riziko pro oko. Biokompatibilní povaha použitých materiálů znamená, že baterii lze integrovat do objektivu bez podráždění nebo nežádoucích reakcí.
Energetická účinnost baterie je pozoruhodná. Dokáže produkovat proud 45 mikroampérů a maximální výstupní výkon 201 mikrowattů, což je dostatečné pro napájení základních funkcí v chytrých kontaktních čočkách.
Při laboratorních testech s použitím roztoků se simulovanými slzami bylo zjištěno, že každých dvanáct hodin nošení se může životnost baterie prodloužit o další hodinu. Baterie vydrží až 200 cyklů nabití a vybití, což poskytuje přiměřenou životnost pro běžné používání.
Jednou z nejvýznamnějších výhod nabitých baterií je jejich bezpečnost a pohodlí. Tradiční bateriová řešení pro chytré kontaktní čočky často zahrnují kovové elektrody nebo indukční cívky, které mohou představovat riziko pro zdraví očí nositele.
Na rozdíl od toho je baterie nabitá slzami vyrobena z biologicky kompatibilních materiálů a zcela se vyhýbá použití kovů. Tento design minimalizuje riziko podráždění nebo poškození oka, díky čemuž jsou čočky bezpečné pro dlouhodobé používání.
Použití reakce na bázi glukózy a vody místo toxických těžkých kovů také činí tyto baterie šetrnými k životnímu prostředí.
Tento přístup snižuje ekologickou stopu výroby a likvidace těchto čoček a je v souladu s širšími trendy směrem k udržitelným a ekologickým technologiím.
Jednou z nejslibnějších aplikací inteligentních kontaktních čoček nabitých slzami je sledování zdraví.
Tyto čočky by například mohly kontinuálně monitorovat hladiny glukózy u diabetických pacientů, což představuje neinvazivní a pohodlnou metodu pro sledování jejich stavu.
Integrace senzorů s baterií nabitou slzami by mohla umožnit přenos dat poskytovatelům zdravotní péče v reálném čase, čímž by se zlepšila péče o pacienty a jejich řízení.
Kromě sledování zdraví mají inteligentní kontaktní čočky nabité slzami potenciál způsobit revoluci v zkušenostech s rozšířenou realitou (AR).
Energie generovaná slzami nabitou baterií může podporovat základní funkce AR, jako je zobrazování informačních překryvů nebo navigačních pokynů přímo v zorném poli uživatele.
Jak tato technologie dospívá, mohla by připravit cestu pro složitější aplikace AR a změnit způsob, jakým interagujeme s naším prostředím a digitálním obsahem.
Výzkumný tým NTU aktivně pracuje na vylepšení specifikací baterie nabité slzami, aby se dále zlepšil její výkon.
Na integraci této technologie spolupracují s výrobci kontaktních čoček komerčně životaschopné produkty. Tato spolupráce má za cíl uvést na trh chytré kontaktní čočky nabité slzami a zpřístupnit tuto inovativní technologii spotřebitelům po celém světě.
Vývoj slzami nabitých baterií pro chytré kontaktní čočky představuje významný technologický průlom.
Díky využití biokompatibilních materiálů a využití přírodních tělních tekutin nabízejí tyto baterie bezpečné, účinné a ekologické řešení napájení.
Jak výzkum pokračuje a rozvíjejí se komerční partnerství, inteligentní kontaktní čočky nabité slzami mají potenciál způsobit revoluci ve zdravotnictví, rozšířené realitě a osobních technologiích.
At TT konzultanti, jsme předním poskytovatelem zákaznického duševního vlastnictví (IP), technologického zpravodajství, obchodního výzkumu a podpory inovací. Náš přístup kombinuje nástroje umělé inteligence a velkého jazykového modelu (LLM) s lidskými znalostmi a přináší bezkonkurenční řešení.
Náš tým zahrnuje zkušené IP odborníky, tech konzultanty, bývalé zkoušející USPTO, evropské patentové zástupce a další. Zaměřujeme se na společnosti z Fortune 500, inovátory, právní firmy, univerzity a finanční instituce.
služby:
Vyberte si konzultanty TT pro na míru šitá řešení nejvyšší kvality, která nově definují správu duševního vlastnictví.
Kontaktujte násKontaktujte nás, naplánujte si konzultaci a začněte přesně a prozíravě utvářet svou strategii neplatnosti patentu.
Požádejte o zpětné zavolání!
Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme
ODEMKNOUT MOC
vašeho nápady
Zvyšte své patentové znalosti
Exkluzivní informace na vás čekají v našem zpravodaji
Požádejte o zpětné zavolání!
Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme
