¿Cuál sería la fuente de energía ideal para un ojo cibernético?

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.

Los ojos humanos consumen energía. ¿Por qué el ojo artificial no usa la misma fuente de energía, es decir, la glucosa en el torrente sanguíneo? Ya debe ser capaz de interactuar con el nervio óptico para enviar imágenes codificadas al cerebro y con las neuronas motoras que transmiten las órdenes del cerebro: y para ello necesita poder fabricar los neurotransmisores necesarios; por lo que ya debe tener un medio para acceder al torrente sanguíneo en busca de proteínas, etc.
@AlexP, ¿la glucosa es suficiente para hacer funcionar la electrónica? Estoy de acuerdo en que usar fuentes de poder ya hechas en el cuerpo es una buena idea.
El cuerpo humano consume entre 100 watt en reposo y 150 watt realizando un trabajo liviano. Una cámara de fotos digital compacta consume entre 2 y 3 vatios en el modo de película. Yo diría que hay mucho poder de sobra. Cómo convertir la energía química de la glucosa en energía eléctrica es un problema de ingeniería simple.
@AlexP: Ya existen celdas de combustible que funcionan con glucosa y se están desarrollando para aplicaciones biomédicas, por ejemplo, chem.utah.edu/news/glucose-biofuel-cell.php Consumo de energía WRT, gran parte de la energía de la cámara digital se usa para cosas que no son imágenes, como ejecutar una pantalla retroiluminada y escribir el video en la memoria. También se podría suponer un par de generaciones de mejora en la electrónica de bajo consumo...
Usted menciona la energía nuclear: esto sería inviable por 2 razones. Una es que la energía nuclear depende de la escala: si no tiene suficiente material para mantener la fisión, la cantidad de energía producida es prácticamente cero. La segunda es que la energía nuclear depende del diferencial de temperatura, por eso tienen enormes torres de enfriamiento. La energía nuclear genera calor, es necesario disipar ese calor. La órbita de tu ojo arderá a 44 centígrados (109 Fahrenheit).
Debería estar alimentado por todos esos momentos perdidos en el tiempo, como lágrimas en la lluvia.
@AlexP: Eso me parece una respuesta, especialmente si incorporas las notas de jamesqf;)
@AlexP: Este ojo cibernético también podría anunciarse como una ayuda para perder peso :)
@AMADANON Inc.: Las torres de enfriamiento no son exclusivas de la energía nuclear. Cualquier generación térmica -carbón, gas, solar térmica, lo que sea- requiere algún tipo de refrigeración. Del mismo modo, todas las fuentes de energía producen algo de calor residual, solo que con la mayoría de los dispositivos electrónicos, ese calor no es particularmente perceptible. (Pero controle la temperatura de su CPU: la mía es de ~30 grados por encima de la temperatura ambiente, funcionando con una carga de ~5%). Por lo tanto, el calor residual de la fuente de energía de un ojo biónico podría ser fácilmente arrastrado por la circulación sanguínea, al igual que el calor metabólico.
@AlexP disipar 2-3 vatios en el volumen de un globo ocular produciría temperaturas dañinas con bastante rapidez, creo. Eso es aproximadamente diez veces la densidad de potencia de un cerebro humano. Pero, como he dicho en otra parte, la electrónica de baja potencia es fácil de manejar.
@jeffb: El ojo por sí solo usa alrededor de 10 mW. El truco es que el procesamiento de imágenes se descarga en el cerebro, que dedica unos 3 W a esta tarea...
Definitivamente me sentiría totalmente seguro caminando con una planta de fusión en la cuenca del ojo.

Respuestas (23)

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.

Me gusta la idea de los antojos. Tal vez todas las personalidades de las redes sociales serían adictas a algún tipo de bebida energética o grasa con sabor.
@CelestialDragonEmperor "bocadillos de piel de pollo frito con sabor a barbacoa... toda la energía que necesitan tus implantes"
Curiosamente, el profesor que dirigió la investigación desde su enlace fue declarado culpable de fraude (por recibir subvenciones de financiación, no por la tecnología) hace solo unos meses.
@TracyCramer, es una pena: me gusta más la idea de alimentar a mis dispositivos electrónicos con azúcar que con alcohol. Esperemos que alguien más retome la investigación.
Sí, decepcionante. Estaba interesado en la tecnología por una razón diferente y simplemente escribí a VT (mi alma mater en realidad) para averiguar si alguien continuó con la investigación y/o si alguien les está alquilando la tecnología.
Su respuesta ya es bastante factible, especialmente si la corriente necesaria es pequeña. Cabe señalar que los sensores electrónicos de glucosa (por ejemplo, para controlar la diabetes) miden la corriente que se crea al descomponer la glucosa por la enzima glucosa oxidasa . La corriente es pequeña, pero podría ampliarse.
@Stormbolter Al menos todavía podemos tener a Bender.
Explica por qué Adam Jensen siempre está masticando barras de chocolate.
@DrSheldon: Debería haber una necesidad de agitar las manos, ya que todos los buenos sensores de imágenes consumen una cantidad decente de energía, y existe toda la tecnología auxiliar. Lo bueno es que hoy en día estamos en un nivel de miniaturización en el que es posible colocar un sensor CCD o CMOS más los circuitos necesarios (incluidas las baterías). El principal problema es conectarlo al cerebro.
Recuerde que el ojo biológico que nuestro implante está reemplazando tiene un sensor de imagen inteligente pero de baja fidelidad, cuyos datos luego se alimentan a un sistema de procesamiento de señales casi mágico, que mezcla la interpretación antes de que la imagen se resuelva claramente. por un sistema orgánico gigante de emparejamiento de patrones. Desea que su ojo aproveche esa casi magia, por lo que no está enviando datos de 1040p al cerebro. Dado eso, puede crear un sensor diseñado para detectar movimiento, en lugar de estado, y puede usar mucha menos energía y generar mucho menos calor.
@Jerry: Tiendo a estar de acuerdo, con una pequeña advertencia: el consumo de energía de los sensores de imagen tiene más que ver con el tamaño del sensor que con la densidad de píxeles, por lo que no recupera mucha energía al reducir la cantidad de píxeles en el exterior. Pero probablemente la empresa solucionó esto antes de soltar el ojo al mercado, ¿no? ;)
@Stormbiter, eso es interesante. Pero dado que la señal no tiene "cuadros" en absoluto y la idea de un "píxel" es arriesgada en el mejor de los casos, no estoy seguro de que podamos basar las estimaciones de consumo de energía en algo que se haga actualmente. Pensándolo más, me pregunto cuánto PODEMOS mejorar en un ojo orgánico y aún así producir una señal que el cerebro humano pueda interpretar.
@Jerry Como señalas, casi todo lo que decimos es puramente especulativo, así que... En la configuración del juego cyberpunk que estoy escribiendo, esto se logra pasando directamente por alto nuestros mecanismos estándar. Básicamente, su implante cerebral reconecta sus percepciones para adaptarse a la resolución adicional (que también hizo que los implantes cerebrales fueran increíblemente peligrosos, ya que alguien que tiene acceso a él puede alterar la forma en que percibe las cosas de manera muy sutil).

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.

+1 solo por mirar al sol como una solución.
Sugerencia: en lugar de colocar un cargador contra la sien, ¿por qué no incrustarlo en una almohada? Colocas tu dispositivo (cabeza) en el cargador todas las noches...
Claramente, la respuesta es incrustar un tapón en la cavidad nasal.
Asumes que habrá mucho sol en nuestra linda ciudad llena de smog... :D
Esto me hace sentir curiosidad por qué las cámaras que funcionan con energía solar no son más importantes.
@Stormbolter También pueden vender lámparas especialmente para cargar los ojos (para ciudades con smog y/o recarga rápida debido a la frecuencia de luz calibrada con precisión).
El problema sería la disipación de calor. Es lo mismo con los corazones artificiales hoy en día.
una empresa llamada replenish inc está fabricando un pequeño implante ocular que utiliza un sistema de carga de batería inalámbrico. replenishinc.com
A fin de cuentas, no creo que pueda obtener más de 1 mW de potencia utilizable promedio de un panel solar del tamaño de un ojo. Pero la carga inalámbrica todavía parece viable.
@Skyler por un par de razones, en primer lugar, no hay tanto espacio sin usar en una cámara entre la pantalla/botones/lente/empuñaduras/etc. - el segundo es la cantidad de energía que consumen frente a la cantidad que proporciona un panel solar - la brecha se está cerrando, pero en este momento con una eficiencia de alrededor del 18%, un panel solar de 1"x1" (1 pulgada cuadrada) produciría alrededor de 1/8W de potencia , y la cámara necesita de 2 a 3 vatios, por lo que solo podría usarla aproximadamente 1/20 del tiempo, y con luz solar brillante, en realidad necesita más energía para mantener la pantalla lo suficientemente iluminada para ser visible
@ user2813274 Bueno, por supuesto, uno podría deshacerse de la pantalla y tener un visor puramente óptico en una cámara y eso no usaría energía.

Calor Corporal Y Energía Solar

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.

Ese reloj inteligente utiliza la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el aire circundante para recolectar energía. No es tan sencillo como ponértelo o en un ambiente cálido, necesitas intercambio de calor con un medio más frío (aire). Para un ojo que reside principalmente dentro del cuerpo, sería más difícil de implementar que con el reloj, ya que la superficie del ojo en contacto con el aire que podría dedicarse al intercambio de calor es bastante pequeña. Aunque no es imposible.
@AlexandreAubrey no solo sería más difícil, sino que se supone que el interior del cuerpo debe permanecer más o menos a la misma temperatura. Si tiene éxito en eliminar el calor interno, acaba de agregar un lugar en su cuerpo donde todo tipo de biología puede salir mal.
@Alexandre Aubrey: Me pregunto qué tan bien funciona ese dispositivo alimentado por calor corporal en el verano, cuando las temperaturas del aire y del cuerpo son casi iguales.
A fin de cuentas, no creo que pueda obtener más de 1 mW de potencia utilizable promedio de un panel solar del tamaño de un ojo.
¡ESTE! Todos los demás lo están complicando innecesariamente. @AlexandreAubrey es más que suficiente, dado que la tecnología ha avanzado bastante. Recuerda: apenas necesitas energía. Todo lo que necesitas hacer es desencadenar algunos nervios, eso es todo.

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.

¿Podrías generar suficiente energía a partir del movimiento frecuente del ojo en su órbita? ¿Similar a un reloj automático?
@Robin Bennett fue la primera idea que me vino a la mente. Pero creo que los músculos de la cuenca del ojo por sí solos no podrían generar suficiente energía para que una cámara fotográfica funcione correctamente.
El ojo hace movimientos pequeños pero bruscos ( sacadas ) todo el tiempo mientras miras las cosas. "Abrupto" significa "aceleración y desaceleración rápidas", lo que significa "fácil de aprovechar con una masa de inercia y bobinas". No está claro que sea suficiente potencia, pero como se trata de SF, la electrónica de baja potencia no requiere tanta suspensión de la incredulidad. (Disparar un rayo láser dañino desde el ojo, por otro lado, está fuera de lugar).
Quería sugerir algo similar. Uno de los músculos más activos del cuerpo humano es el ojo. Sin embargo, en realidad no podemos usar el mismo músculo que queríamos usar para potenciar, como potencia. ¿Qué tal si usamos el movimiento del otro ojo como fuente de energía?

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.

+1 para el enlace de Stanford de 2014, pero otras respuestas y comentarios ya han proporcionado otros enlaces.
"y para que la energía solar sea viable, el ojo necesitaría en promedio consumir menos de 1 mW", lo que probablemente será el caso. A menos que estemos hablando de manipular/filtrar la imagen que ves, casi no se necesita energía.

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 .

Lo cual es genial. Hasta que se te acabe el año (o quizás dos) y tengas que reemplazarlo...
Estoy de acuerdo con @Cyn, reemplazar la batería de un audífono sin poder oír no sería tan difícil como reemplazar la batería de un ojo cibernético estando ciego.
@DJSpicyDeluxe-Levi Eso es todo. También estaba pensando, ¿cómo se reemplaza la batería que está dentro de la cuenca del ojo?
Conocí a dos personas con ojos de vidrio a quienes les encanta sacarlos como un truco de fiesta. ¿Tendría que haber mucho más en esto que un muelle instalado quirúrgicamente en el nervio ocular?

¡La sangre del dueño! + Luz + Aditivos sanguíneos

Porque:

  • No requiere mucho espacio, que no tienes.
  • Es abundante en el cuerpo.
  • No interfiere con los mecanismos de la visión.

Además:

  • Panel fotovoltaico.

  • Aditivos sanguíneos que hacen que la sangre sea más eficiente.

Ver también:

Me gusta esta idea. Especialmente porque podría usar la sangre para transportar pequeñas baterías como cosas que carga en otras partes del cuerpo.
@ESL Me gustan los beneficios adicionales para la salud, como sangre más eficiente
Si necesita más electricidad de la que produce, recuerde: el ojo está cerrado al menos 6 horas al día en promedio, por lo que podría tener una pequeña batería interna que se carga con glucosa por la noche.

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.

¿Con un imán de baja potencia para colocar el ojo en su lugar en el zócalo y alinearlo después de insertarlo?
@ user3757614 Estoy pensando que Mizaru tendría un esquema de estilo Apple en lugar de "actualizar" o cambiar la apariencia física de un ojo, tienes que comprar uno nuevo. Este método funciona bastante bien con esa idea.

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.

Eye-OS... espera mac, ya veo a dónde vas con esto.

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.

De repente estoy recordando esos ratones trackball con la bola removible que podías meter y sacar una y otra vez cuando estabas aburrido.

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.

y así nació el bio punk. Honestamente, me encanta la tecnología de ciencia ficción que es una fusión u orgánica y mecánica.

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.

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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.

El problema es la disipación de calor. Si no fuera porque hoy en dia tenian corazones artificiales sin bateria externa
@yunzen Sí, es por eso que la carga tendrá que ser lenta. Solo necesitará un control cuidadoso de la temperatura de la batería para mantenerse seguro. Sin embargo, a diferencia de un corazón, puede tocar físicamente el ojo con el cargador (o al menos acercarlo) para que no tenga el problema de que un cargador necesite trabajar a través de la piel.
"nadie aquí usa un cepillo de dientes eléctrico o ha visto cargar un teléfono sin contacto"? La mejor respuesta en este momento es una pequeña batería cargada de forma inalámbrica...

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.

Sifón el calor hacia dónde?
@jeffB del cuerpo (caliente) al aire frente a él (frío): O si vives en un desierto, inviértelo. Cuando el ojo está cerrado, no se puede transferir calor, es cierto, pero tampoco necesita energía cuando está cerrado.

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.

Solo conéctalo

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.

Puede que ni siquiera necesite ser un enchufe, o poner los ojos en blanco. Podría haber dos contactos discretos en la superficie del ojo y un parche ocular especializado diseñado para conectarse a ellos.

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.

Factible, pero absolutamente no lo suficientemente elegante para implantes futuristas.
@hobbamok ¿por qué dices eso? Está escribiendo ficción, puede hacerlo tan elegante como quiera.

Parpadeo

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.

La potencia recibida por las antenas con fines de telecomunicaciones es increíblemente pequeña. Esto no funcionará.
@AlexandreAubrey: Es increíblemente pequeño. Pero no necesita ser más que increíblemente pequeño, no hay casi nada que alimentar.
No creo que sepas cuán pequeña es la potencia recibida. Por ejemplo, mi teléfono actualmente recibe -52dBm de energía de mi enrutador a través de mi conexión wifi. Esto se traduce en 0,0000000063 vatios. En realidad, esta es una cantidad bastante alta para una señal wifi, estoy bastante cerca del enrutador. Para tener una idea de la escala, un reloj de pulsera de cuarzo típico consume aproximadamente 0,0002 vatios de potencia, y ese es uno de los artículos cotidianos de menor potencia que la mayoría de la gente tiene. Recolectar energía de señales electromagnéticas destinadas a las telecomunicaciones es inútil.
Me gusta un poco esta idea, imaginar una ciudad cyberpunk donde hay tanto exceso de EM que la gente lo usa como fuente de energía suplementaria :P

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.

Si bien sería posible, necesita muchos más detalles de por qué es una buena idea y cómo lo recargaría.

un cristal de cuarzo

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.

El cuarzo en un reloj de cuarzo se utiliza como dispositivo de cronometraje, no como fuente de energía. Estos dispositivos se inventaron en la década de 1920 y se popularizaron en la década de 1960, mucho después de que estuvieran disponibles los dispositivos electrónicos y las baterías. Los relojes automáticos de cuerda automática utilizan un movimiento natural para dar cuerda a un trinquete mecánico, no para "recargar" un cristal de cuarzo.
@NuclearWang, tiene razón, pero sigue siendo cierto que pequeñas cantidades de presión sobre el cuarzo crean una fuerza electromotriz que, si se recolecta adecuadamente, puede cargar una celda pequeña. Sin embargo, soy escéptico de que los movimientos corporales proporcionen suficiente presión. Por otro lado, las ranuras en los discos de vinilo pudieron hacer que un cristal de cuarzo reprodujera suficiente señal para impulsar un amplificador de música.
el efecto piezoeléctrico produce cantidades muy pequeñas de energía, y no es lo que alimenta los relojes.
@WGroleau, el cristal al final del lápiz óptico es solo un dispositivo de guía para permanecer en la ranura, la señal eléctrica se produce en el cartucho mediante un imán y una bobina.
No tan. Los fonógrafos tenían dos tipos de pastillas, magnéticas y piezoeléctricas. En un piezoeléctrico, la señal AF la producía un cristal en el extremo superior de la aguja.
Un generador piezoeléctrico típico produce nanovatios de potencia. El consumo típico de energía de la cámara se mide en milivatios. Ahí hay un poco de diferencia de escala.
Como dije, soy escéptico de que sea suficiente.
@WGroleau No sabía que existían cartuchos piezoeléctricos. Los acabo de buscar, es algo genial.