Después de casi una década de desarrollo y prototipos públicos, la empresa Mizaru está lista para presentar el ciberojo. Un ojo completamente cibernético que brinda a su usuario/anfitrión una visión de alta definición, un zoom mejorado para los modelos más caros y la capacidad de tomar fotos con un parpadeo especial.
Originalmente, el ojo cibernético era para personas con problemas de visión o amputados que perdieron la vista en un desafortunado accidente, pero ahora el mercado se ha abierto a personas con una visión más bien pobre que desean una solución permanente, los ricos y vanidosos que desean diferentes colores de ojos o patrones en sus ojos.
Pero Mizaru se ha topado con un problema: lo que podría ser una fuente de energía pequeña y compacta para el ojo cibernético que no sea intrusiva (por intrusiva me refiero a cirugía adicional) preferiblemente estaría dentro de la cuenca del ojo.
Nota:
Tecnología del futuro cercano. La fusión está disponible, sin embargo, no sé con qué eficacia se puede miniaturizar la energía nuclear.
Aunque me gusta el concepto clásico del cyberpunk que establece que las nanomáquinas construyen un pequeño generador de turbina en una de tus venas más grandes (como la vena cava inferior), entiendo que quieras algo integrado en el ojo...
¿Qué pasa con un generador enzimático? Extrae energía de los azúcares y grasas de su cuerpo. Puede hacer que se conecte al torrente sanguíneo y no necesitaría una batería (aunque probablemente desee combinarlo con uno, de modo que si comienza a usar las funciones avanzadas, no dejará a su usuario con antojos de comida chatarra o peor aún, en un coma hipoglucémico ).
NOTA AL MARGEN : Los generadores enzimáticos SÍ existen. Es algo que el ejército ha estado investigando porque, en teoría, pueden alimentarse con cualquier cosa orgánica, por lo que puede ser muy útil. Por supuesto, las del ejército tienden a ser de gran tamaño, pero hoy en día se pueden hacer tan pequeñas como una batería AA , si se alimentan con azúcar pura. Tienen compuestos orgánicos (las enzimas que descomponen los azúcares y las grasas) que se degradan con el tiempo (o peor aún, pueden crecer demasiado), por lo que su usuario cibermejorado deberá realizar un mantenimiento regular (quizás una o dos veces al año) para mantener la enzima de la batería. niveles a la vista.
NOTA AL MARGEN: Como señalé en los comentarios, en este momento tenemos la tecnología para hacer una cámara decente del tamaño de un globo ocular y encenderla, nos falta la forma de conectarla al cerebro (y estamos llegando allí, aunque bien ahora esta tecnología es muy imprecisa y del tamaño de una bolsa de riñón). El otro gran problema al que nos tenemos que enfrentar es la temperatura: los CCD y CMOS son sensibles a la temperatura y los primeros son especialmente propensos a sobrecalentarse. Pensé en el generador de enzimas porque también podemos usar la sangre para eliminar parte del calor en el proceso. Por razones similares descarté la inducción, ya que la eficiencia tiende a ser muy baja y el resto de la energía se disipa en forma de calor.
Las baterías se pueden hacer bastante pequeñas hoy en día y las baterías se pueden recargar de forma inalámbrica mediante resonancia magnética. De manera factible, la batería podría implantarse en la sien cerca del ojo y recargarse colocando un cargador contra la sien.
También podría ser posible cargar el ojo simplemente con la luz que entra en él. Si la batería se está agotando, simplemente mire al sol durante unos minutos.
Esto ya se ha hecho con éxito con este reloj inteligente. Para la energía solar, los ojos están abiertos la mayor parte del tiempo que está despierto y uno cibernético podría cargarse a través de la energía de la luz a medida que avanza en su día.
Por supuesto, esto sería solo un complemento de la principal fuente de energía, el calor corporal. La cuenca del ojo está dentro del cuerpo, que siempre está mucho más caliente que nuestra capa exterior de piel, especialmente nuestras muñecas.
Si el reloj inteligente mencionado anteriormente puede tener tanta funcionalidad (seguimiento de pasos, tiempo, gps, frecuencia cardíaca, contador de calorías, etc.) mientras solo funciona con el calor corporal de una extremidad, imagina la energía que podría generarse desde un lugar más cercano al centro de tu cuerpo y se incrusta en él.
Y la tecnología solo aumentará su capacidad en el futuro, por lo que creo que esta sería una solución muy plausible.
movimientos musculares
En un reloj de cuarzo automático , los movimientos de la muñeca provocan la rotación de un pequeño piñón, que está conectado a un pequeño generador de energía.
Creo que alguien dispuesto a implantarse un ojo artificial en lugar del suyo, no le importaría tener otra docena de pequeños implantes en otros lugares de su cuerpo además de una operación quirúrgica más invasiva.
Entonces, podría implantar pequeños generadores mecánicos en algunos de los músculos de la cabeza que más usa (cuello, mandíbula, hombros), que se conectarían al ojo para alimentarlo.
El movimiento diario debería generar suficiente energía para energizar el ojo, mientras que durante el sueño no habría necesidad de energizarlo. Además, en caso de bajo voltaje, el usuario podría mover la cabeza o la mandíbula para generar energía adicional (lo que, por supuesto, podría hacerlo parecer un poco incómodo en público).
La única dificultad sería cómo conectar los generadores al ojo: podrían implantar unos cables debajo de la piel al ojo (solución más simple pero menos elegante), o podrían haber desarrollado una técnica de usar tejidos orgánicos como guías de ondas eléctricas.
Una celda de combustible basada en glucosa sería una buena opción. El líquido que rodea el cerebro está lleno de glucosa. La celda de combustible y un circuito de interfaz cerebro/máquina se colocarían en algún lugar dentro del cráneo. La celda de combustible usaría esa glucosa para generar pequeñas cantidades de electricidad para alimentar tanto el ojo como la interfaz entre el ojo y el cerebro. El ojo se conectaría a esa interfaz usando un enchufe en la parte posterior de la cuenca del ojo.
http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/ho2/
Con respecto a un ojo alimentado por energía solar:
el sol emite alrededor de 1000 W/m^2 al nivel del mar en medio de un día soleado. Suponiendo que la superficie expuesta en la parte frontal del ojo disponible para un panel solar es de aproximadamente 1/2 pulgada x 1/2 pulgada, eso equivale a aproximadamente 1/6W de energía disponible. Los paneles solares de hoy en día tienen una eficiencia de alrededor del 20% en el mejor de los casos, por lo que podría capturar un pico de aproximadamente 32 mW si mira directamente al sol en el medio del día.
En promedio, la salida del sol está más cerca de los 340 W/m^2 promediados durante un día, por lo que la potencia promedio entregada estaría más cerca de los 10 mW si el ojo mirara al sol todo el día. Por supuesto, si el ojo está en el interior o mirando hacia otro lado del sol la mayor parte del tiempo, es probable que el ojo reciba menos de 1 mW de energía utilizable promedio , y para que la energía solar sea viable, el ojo necesitaría en promedio consumir menos de 1 mW.
Intente usar lo mismo que alimenta un oído cibernético , o lo que la gente aburrida llama "un audífono", que generalmente es una pequeña batería de litio .
Porque:
Además:
Panel fotovoltaico.
Aditivos sanguíneos que hacen que la sangre sea más eficiente.
Ver también:
Los ojos de vidrio han existido por un tiempo y se pueden quitar y volver a colocar a voluntad. Si bien un ojo cibernético necesitaría tener una interfaz con el sistema nervioso, esa pieza podría permanecer dentro del cráneo, impulsada por el ojo cibernético. Esto le permite sacar el ojo cibernético al final del día, ponerlo en el cargador e irse a dormir. Todo esto está básicamente dentro de nuestra tecnología actual; solo necesitamos descubrir cómo interactuar con el sistema nervioso y obtener una mejor tecnología de batería.
También le permite a la compañía venderle una variedad de ojos cibernéticos sin necesidad de cirugía para cambiarlos.
Nanogenerador triboeléctrico (TENG) impulsado por el movimiento del párpado. Hay un pequeño artículo genial sobre el U-TENG de la Universidad de Clemson, que podrías construir tú mismo. Parpadear unas cuantas veces y la simple acumulación de electricidad estática entre dos conductores (uno en el párpado y el otro en el ojo) sería suficiente para arrancar el sistema operativo del globo ocular, también conocido como Eye-OS, que es increíblemente genial por sí solo.
Batería, cambiada diariamente.
Como parte de su ritual de despertar, tu cyborg cambiará su globo ocular.
La sonda de intercambio va directamente a la pupila, por lo que es fácil hacerlo uno mismo. El factor eek pasa después de la primera docena de veces.
(opcional: después de algunos accidentes desafortunados, la sonda de intercambio tiene una cámara e IA para hacer sonar una fuerte alarma si un cyborg soñoliento con un solo ojo cibernético está a punto de pinchar su otro ojo)
Se aplica algo de higiene, pero no cosas de grado quirúrgico. El globo ocular se separa de una interfaz máquina-máquina. Excepto por el párpado, todas las interfaces máquina-carne son fijas y no están expuestas y requieren cirugía para modificarse. Las partes fijas de la máquina toman energía de la parte intercambiable.
Las lentes ópticas y otros componentes están en el globo ocular y se intercambian con la batería por razones de compensación de ingeniería. El nuevo globo ocular tiene un nuevo conjunto de cada uno de estos, una duplicación que de otro modo sería innecesaria.
El viejo globo ocular pasa el día en un cargador con cable y se convierte en un nuevo globo ocular.
Un consumidor más consciente de los costos con un buen ojo natural podría conformarse con sacarse el globo ocular para cargar durante la noche y recuperarlo por la mañana. No es que necesites ambos ojos para soñar.
Como ya estamos haciendo una cirugía invasiva para engancharlo al globo ocular...
¡Vamos al biopunk!
¿Qué tal obtener algo de tejido cardiovascular (como el que se encuentra en el corazón) y construir una especie de generador eléctrico usando el sistema nervioso autónomo existente en el cuerpo para activarlo?
Esencialmente, tendrías un músculo bombeando al mismo tiempo que tu corazón, tirando mecánicamente de una pequeña dínamo eléctrica para generar energía para tu(s) implante(s).
Conectado correctamente, el tejido operaría con la biología existente del cuerpo sin más esfuerzo, sin fluidos de batería cáusticos, energía confiable mientras su corazón siga latiendo y mantenimiento o acumulación de calor mínimos.
Aparato de relojería.
Solo tenga un pequeño generador de relojería en el cráneo con un enchufe de llave accesible en la sien. Puedes terminar por la noche.
Mi solución tiene la ventaja de verse extremadamente genial/ridícula, y de ser útil en largos viajes de campamento lejos de la red.
El único problema menor es que si le das demasiadas vueltas, el resorte se rompe y vibra en tu cerebro al instante y te lobotomiza.
ClockEye Inc. no acepta ninguna responsabilidad por el uso fuera de los parámetros de sus productos, sin embargo, como un gesto de buena voluntad, cualquier cliente o representante que presente un certificado médico por trauma severo del lóbulo frontal relacionado con cualquiera de nuestros productos recibirá una suscripción gratuita de seis meses para El canal de televisión de la realidad.
Me sorprende que aquí nadie use un cepillo de dientes eléctrico o haya visto cargar un teléfono sin contacto .
Por lo tanto, su ojo tiene una batería recargable que se recarga de forma inalámbrica a intervalos. Lo más probable es que la bobina de carga se construya alrededor del exterior del iris. De vez en cuando, te pondrías un marco de anteojos con una superficie de carga sobre un ojo para recargarlo, por supuesto, solo cargando un ojo a la vez para que aún puedas ver.
El ojo tiene que ser de muy baja potencia, de lo contrario el calor disipado cocinará la carne que lo rodea. Entonces ya sabemos que no tenemos mucho gasto de energía en la batería. Los audífonos tienden a ser un cambio de batería anual. Permitiendo que las cámaras y los dispositivos electrónicos asociados usen más energía, es posible que solo necesite cargar su ojo todos los meses.
Tenga en cuenta que aunque la batería es pequeña, la carga tendrá que ser relativamente lenta en comparación con los dispositivos electrónicos normales. Las baterías se calientan cuando se cargan y, una vez más, no queremos cocinarnos.
Entonces, una vez al mes, se pone sus "gafas de carga" para la noche y ve la televisión con un ojo, mientras que el otro ojo se carga. Realmente bastante simple.
Hay alguna tecnología avanzada hoy en día que puede funcionar con el calor del cuerpo, pero como esto es ciencia ficción, puedes ir mucho más allá y seguir esa idea.
Entonces, idealmente, en lugar de construir un sistema de almacenamiento que tiene que funcionar infinitamente o ser reemplazado, tendrías que obtener energía de los propios sistemas del cuerpo. Tal vez por los latidos del corazón, la glucosa en el torrente sanguíneo o incluso el oxígeno en el torrente sanguíneo. Quiero decir que tienes una fuente de energía ahí mismo en el cuerpo humano, así que ¿por qué no usarla?
Pero algunas de las funciones van mucho más allá de lo que hacen los ojos normales, por lo que creo que esas funciones requerirían energía adicional. En ese caso, querrías almacenamiento. Básicamente, una pequeña batería recargable que almacena energía temporalmente (como una batería solar), pero no puede mantener la carga por mucho tiempo y debe renovarse constantemente.
Almacena energía mientras duermes (en cuyo caso las funciones adicionales están limitadas a una capacidad por día) o almacena el exceso de energía a medida que avanzas, en cuyo caso la capacidad para usar las funciones adicionales se "recargará" en unos minutos. /horas o lo que sea.
Sugeriría una pequeña celda termogalvánica que use un diferencial de calor bajo para generar corriente eléctrica directamente. Simplemente extraes un poco de calor corporal y creas energía. Además, usaría líquido/fluido para que pudiera verse y actuar como un globo ocular real lleno de gelatina y todo.
Los RTG alimentados con plutonio ( generador termoeléctrico de radioisótopos ) se utilizaron en marcapasos en la década de 1960.
Los betavoltaicos se utilizaron en marcapasos en la década de 1970.
No es el método más práctico per se, pero los globos oculares de energía nuclear tienen un factor genial que es difícil de superar.
Seamos realistas: ¿qué podría ser más cyberpunk que una ilustración de alguien con un cable atorado en el ojo?
Utilice pilas recargables estándar dentro del ojo. Tenga una toma de corriente en ese globo ocular a la que se pueda acceder girando los ojos. Imponga un requisito para enchufarlo durante cinco minutos cada X días, con X determinado por las necesidades de su historia.
Alternativamente, el ojo puede ser removible, tal como lo son las prótesis oculares cosméticas actuales. En ese caso, alguien podría estar usando solo un ojo mientras el otro se está recargando, o una persona rica podría tener uno o dos ojos de repuesto para usar durante la carga. Pero la visualización del cable en el ojo es una imagen poderosa y arenosa que establece el tono para todo el entorno, por lo que puede ser una herramienta más sólida en cuanto a la historia.
Dependiendo de su consumo de energía, es posible que su implante funcione completamente con el propio calor corporal del paciente . Si es particularmente alto, es posible que deba reemplazar la batería, pero tenerla constantemente recargada extenderá su vida útil, reduciendo la cantidad de cirugías de reemplazo de batería requeridas.
Solo haz que el globo ocular sea removible. Tengo un amigo con un ojo de vidrio y se lo puede sacar cuando quiera.
Mizaru implanta quirúrgicamente el "puerto" en el cráneo y la interfaz con el cerebro, luego el globo ocular simplemente se inserta en la cavidad/puerto. El globo ocular podría contener una batería y podría reemplazarse o recargarse fácilmente con el ojo abierto.
La mejor parte de esto es que podrías tener múltiples ojos con diferentes estéticas y funciones.
Parpadear es una reacción refleja que ocurre varias veces por minuto (15-20). Cooptar el reflejo de parpadeo para la producción de energía podría ser tan simple como agregar un elemento piezoeléctrico a los músculos responsables del parpadeo.
Cabe destacar que esto también podría hacerse con grupos musculares mucho más grandes. Por ejemplo, masticar alimentos podría generar electricidad, al costo moderado de una mordida un poco más fuerte, que el cuerpo compensaría en cuestión de semanas de todos modos.
Se podría usar un mecanismo separado para acoplar/desacoplar los elementos piezoeléctricos de modo que la resistencia pudiera apagarse y encenderse, con el fin de eliminar las fuerzas que impiden el movimiento. Por ejemplo, su glúteo mayor (músculo de los glúteos) podría tener sus elementos generadores desconectados en respuesta a la adrenalina alta (lucha o huida) para que todos los recursos de su cuerpo puedan usarse sin resistencia en una emergencia.
Secundario sería que los elementos piezoeléctricos se pueden usar para generar fuerza usando energía en lugar de al revés. En esencia, podría usar una fuente de energía externa para aumentar la resistencia al movimiento, entrenando los músculos con las acciones cotidianas. A continuación, puede desactivar la resistencia para obtener la máxima potencia muscular.
Ondas de radio
Los requisitos de energía reales para un globo ocular son bastante pequeños, y gran parte proviene directamente de los fotones que golpean la "retina", por lo que la fuente de energía no necesita ser de alto voltaje. Mientras tanto, nuestro mundo está bañado en una amplia gama de ondas electromagnéticas producidas deliberadamente para televisores, radios y comunicaciones móviles, y arrojadas como desechos por una gran cantidad de equipos eléctricos. Una pequeña antena, ubicada en la parte frontal del ojo detrás del iris, podría generar suficiente energía para cargar la pequeña batería que luego impulsa las funciones adicionales del ojo.
Almacenamiento de energía de gas comprimido
Los desafíos y riesgos de integrar esta solución de almacenamiento son mínimos en el mejor de los casos y se pueden superar en la fase inicial.
Usábamos cristal de cuarzo para hacer relojes antes de que se inventaran la electrónica y las baterías. El cuarzo tiene unas propiedades que le permiten transformar fuerzas mecánicas en cargas eléctricas y viceversa. En los relojes antiguos, había que mover la muñeca unos segundos para "recargar" el cuarzo durante unas horas.
En tu caso, el cuarzo podría estar ligado a los músculos de los ojos: cuando los músculos se mueven, el cuarzo se carga. Guiñas entre 10 y 20 veces por minuto, y tus ojos se mueven mucho más, incluso mientras duermes, así podrías tener una fuente infinita de energía para el cuarzo.
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