Nach fast einem Jahrzehnt der Entwicklung und öffentlicher Prototypen ist das Unternehmen Mizaru bereit, das Cybereye vorzustellen. Ein vollständig kybernetisches Auge, das seinem Benutzer/Host eine hochauflösende Sicht, einen verbesserten Zoom für die teureren Modelle und die Fähigkeit bietet, Fotos mit einem speziellen Blinzeln aufzunehmen.
Ursprünglich war das Cybereye für Sehbehinderte oder Amputierte gedacht, die ihr Sehvermögen bei einem unglücklichen Unfall verloren haben, aber jetzt hat sich der Markt für Menschen mit eher schlechtem Sehvermögen geöffnet, die eine dauerhafte Lösung wünschen, die Reichen und Eitelen, die andere Augenfarben oder -muster in ihren Augen wünschen.
Aber Mizaru ist auf ein Problem gestoßen: Was könnte eine kleine und kompakte Energiequelle für das Cyberauge sein, die nicht aufdringlich ist (mit aufdringlich meine ich weitere Operationen), vorzugsweise in der Augenhöhle.
Notiz:
Technologie der nahen Zukunft. Fusion ist verfügbar, aber ich weiß nicht, wie effektiv Kernenergie miniaturisiert werden kann.
Obwohl ich das klassische Cyberpunk-Konzept mag, das besagt, dass Nanomaschinen einen kleinen Turbinengenerator in einer Ihrer größten Venen (wie der unteren Hohlvene) bauen, verstehe ich, dass Sie etwas in das Auge eingebaut haben möchten ...
Was ist mit einem enzymatischen Generator? Es extrahiert Energie aus dem Zucker und den Fetten Ihres Körpers. Sie können es an den Blutkreislauf anzapfen und benötigen keine Batterie (obwohl Sie wahrscheinlich mit einer kombinieren möchten, damit Ihr Benutzer, wenn Sie die erweiterten Funktionen verwenden, kein Verlangen nach Junk Food oder schlimmer noch in einem hypoglykämischen Koma zurücklässt ).
SIDENOTE : Die enzymatischen Generatoren existieren. Es ist etwas, was die Armee erforscht hat, weil sie theoretisch mit allem Organischen gefüttert werden können, also sehr nützlich sein können. Natürlich sind die Armeebatterien eher groß, können aber heute so klein wie eine AA-Batterie gemacht werden , wenn sie mit reinem Zucker betrieben werden. Sie haben organische Verbindungen (die Enzyme, die Zucker und Fette abbauen), die sich im Laufe der Zeit abbauen (oder schlimmer noch, überwuchern können), sodass Ihr cybererweiterter Benutzer regelmäßige Wartungsarbeiten durchführen muss (vielleicht ein- oder zweimal im Jahr), um das Batterieenzym zu erhalten Ebenen auf Scheck.
SIDE-SIDENOTE: Wie ich in den Kommentaren bemerkt habe, haben wir im Moment die Technologie, um eine anständige Kamera von der Größe eines Augapfels herzustellen und sie mit Strom zu versorgen, uns fehlt die Möglichkeit, sie mit dem Gehirn zu verbinden (und wir erreichen dort, obwohl richtig jetzt ist diese Technologie sehr ungenau und hat die Größe eines Nierenbeutels). Das andere Hauptproblem, mit dem wir uns befassen müssen, ist die Temperatur: CCDs und CMOS sind temperaturempfindlich und die ersteren besonders anfällig für Überhitzung. Ich dachte an den Enzymgenerator, weil wir mit dem Blut auch etwas von der Wärme im Prozess abführen können. Aus ähnlichen Gründen habe ich die Induktion verworfen, da der Wirkungsgrad tendenziell sehr gering ist und der Rest der Energie als Wärme abgeführt wird.
Batterien lassen sich heute recht klein bauen und Batterien per Magnetresonanz drahtlos aufladen. So könnte die Batterie in die Schläfe in der Nähe des Auges implantiert und durch Anbringen eines Ladegeräts an der Schläfe aufgeladen werden.
Es könnte auch möglich sein, das Auge einfach mit dem einfallenden Licht aufzuladen. Wenn der Akku zur Neige geht, starren Sie einfach ein paar Minuten in die Sonne.
Dies ist mit dieser Smartwatch bereits erfolgreich gelungen . Bei Solarenergie sind die Augen die meiste Zeit, in der Sie wach sind, geöffnet, und ein kybernetisches könnte sich durch Lichtenergie aufladen, während Sie Ihren Tag verbringen.
Natürlich wäre dies nur eine Ergänzung zur Hauptenergiequelle, der Körperwärme. Die Augenhöhle befindet sich im Inneren des Körpers, der immer viel wärmer ist als unsere äußere Hautschicht, insbesondere unsere Handgelenke.
Wenn die oben erwähnte Smartwatch so viele Funktionen haben kann (Schrittverfolgung, Zeit, GPS, Herzfrequenz, Kalorienzähler usw.), während sie nur mit der Körperwärme einer Extremität läuft, stellen Sie sich die Leistung vor, die von einem Ort näher an der Extremität erzeugt werden könnte Mitte deines Körpers und darin eingebettet.
Und die Technologie wird in Zukunft nur noch leistungsfähiger werden, daher denke ich, dass dies eine sehr plausible Lösung wäre.
Muskelbewegungen
Bei einer automatischen Quarzuhr bewirken die Bewegungen des Handgelenks die Drehung eines kleinen Ritzels, das mit einem kleinen Stromgenerator verbunden ist.
Ich denke, dass jemand, der bereit ist, ein künstliches Auge anstelle seines eigenen zu implantieren, nichts dagegen hätte, ein weiteres Dutzend kleiner Implantate an einigen anderen Stellen seines Körpers plus einen invasiveren chirurgischen Eingriff zu haben.
So könnte er kleine mechanische Generatoren in einige seiner am häufigsten verwendeten Kopfmuskeln (Hals, Kiefer, Schultern) implantieren, die mit dem Auge verkabelt würden, um es mit Strom zu versorgen.
Die tägliche Bewegung sollte genug Energie erzeugen, um das Auge mit Energie zu versorgen, während es während des Schlafs nicht nötig wäre, es mit Energie zu versorgen. Darüber hinaus könnte der Träger im Falle einer niedrigen Spannung seinen Kopf oder Kiefer bewegen, um zusätzliche Energie zu erzeugen (was ihn natürlich in der Öffentlichkeit etwas unbeholfen aussehen lassen könnte).
Die einzige Schwierigkeit wäre, die Generatoren mit dem Auge zu verbinden: Sie könnten einige Unterhautkabel zum Auge implantieren (einfachere, aber weniger elegante Lösung), oder sie hätten eine Technik entwickeln können, bei der organisches Gewebe als elektrische Wellenleiter verwendet wird
Eine auf Glukose basierende Brennstoffzelle würde gut passen. Die Flüssigkeit um das Gehirn ist voller Glukose. Die Brennstoffzelle und eine Schnittstellenschaltung zwischen Gehirn und Maschine würden irgendwo im Schädel platziert. Die Brennstoffzelle würde diese Glukose verwenden, um kleine Mengen an Elektrizität zu erzeugen, um sowohl das Auge als auch die Schnittstelle zwischen Auge und Gehirn mit Strom zu versorgen. Das Auge würde mit einem Stecker an der Rückseite der Augenhöhle an diese Schnittstelle angeschlossen.
http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/ho2/
In Bezug auf ein solarbetriebenes Auge:
Die Sonne strahlt mitten in einem hellen, sonnigen Tag etwa 1000 W/m^2 auf Meereshöhe aus. Angenommen, die für ein Solarpanel verfügbare Fläche auf der Vorderseite des Auges beträgt etwa 1/2 Zoll x 1/2 Zoll, dann entspricht dies etwa 1/6 W verfügbarer Energie. Die heutigen Solarmodule haben bestenfalls einen Wirkungsgrad von etwa 20 %, sodass Sie etwa 32 mW Spitzenleistung erfassen könnten, wenn Sie mitten am Tag direkt in die Sonne starren.
Im Durchschnitt liegt die Sonnenleistung über einen Tag gemittelt näher bei 340 W/m^2, sodass die durchschnittliche abgegebene Leistung näher bei 10 mW liegen würde, wenn das Auge den ganzen Tag in die Sonne starren würde. Wenn sich das Auge die meiste Zeit in Innenräumen befindet oder von der Sonne abgewandt ist, erhält das Auge wahrscheinlich weniger als 1 mW durchschnittlich nutzbare Leistung , und damit die Solarenergie funktionsfähig ist, müsste das Auge im Durchschnitt weniger als 1 mW verbrauchen.
Versuchen Sie, dasselbe zu verwenden, das ein kybernetisches Ohr antreibt , oder was langweilige Leute "ein Hörgerät" nennen, was normalerweise eine winzige Lithiumbatterie ist .
Weil:
Zusätzlich:
Photovoltaik-Panel.
Blutzusätze, die Blut effizienter machen.
Siehe auch:
Glasaugen gibt es schon länger und können nach Belieben entfernt und wieder eingesetzt werden. Während ein kybernetisches Auge eine Schnittstelle zum Nervensystem haben müsste, könnte dieses Teil im Schädel bleiben, angetrieben vom Cyber-Auge. So können Sie das Cyber-Eye am Ende des Tages herausnehmen, in das Ladegerät stecken und schlafen gehen. All dies ist im Grunde in unserer aktuellen Technologie enthalten; Wir müssen nur herausfinden, wie wir uns mit dem Nervensystem verbinden und eine bessere Batterietechnologie bekommen.
Außerdem kann das Unternehmen Ihnen eine Vielzahl von Cyber-Augen verkaufen, ohne dass eine Operation erforderlich ist, um sie auszutauschen.
Triboelektrischer Nanogenerator (TENG), der durch die Bewegung des Augenlids angetrieben wird. Es gibt einen coolen kleinen Artikel über das U-TENG von der Clemson University, das Sie selbst bauen könnten. Blinzeln Sie ein paar Mal und ein einfacher Aufbau statischer Elektrizität zwischen zwei Leitern (einer im Augenlid und der andere im Auge) würde ausreichen, um das Augapfel-Betriebssystem, auch bekannt als Eye-OS, zu starten, das für sich genommen unglaublich cool ist.
Batterie, täglich gewechselt.
Als Teil ihres Aufwachrituals wird Ihr Cyborg ihren Augapfel austauschen.
Die Wechselsonde geht direkt in die Pupille, also einfach selbst zu machen. Der Eek-Faktor vergeht nach dem ersten Dutzend Mal.
(Optional: Nach ein paar unglücklichen Unfällen verfügt die wechselnde Sonde über eine Kamera und eine KI, um einen lauten Alarm auszulösen, wenn ein verschlafener Cyborg mit einem einzigen Cyber-Auge im Begriff ist, ihr anderes Auge zu pieksen)
Es gilt ein gewisses Maß an Hygiene, aber keine chirurgischen Sachen. Der Augapfel ist von einer Maschine-Maschine-Schnittstelle losgelöst. Mit Ausnahme des Augenlids sind alle Maschinen-Fleisch-Schnittstellen fest und unbelichtet und müssen operiert werden. Die feststehenden Maschinenteile entnehmen dem austauschbaren Teil Energie.
Die optischen Linsen und andere Komponenten befinden sich im Augapfel und werden aus technischen Kompromissgründen mit der Batterie ausgetauscht. Der neue Augapfel hat einen neuen Satz davon, eine Duplizierung, die andernfalls unnötig wäre.
Der alte Augapfel verbringt den Tag in einem kabelgebundenen Ladegerät und wird zu einem neuen Augapfel.
Ein kostenbewussterer Verbraucher mit einem guten natürlichen Auge könnte sich damit begnügen, seinen Augapfel herauszunehmen, um ihn über Nacht aufzuladen und ihn morgens wiederzubekommen. Es ist nicht so, dass man beide Augen zum Träumen braucht.
Da wir bereits eine invasive Operation durchführen, um es an den Augapfel anzuschließen.
Los geht's Bio-Punk!
Wie wäre es, etwas Herzgewebe (wie das im Herzen gefundene) zu bekommen und eine Art elektrischen Generator zu bauen, der das vorhandene autonome Nervensystem des Körpers nutzt, um es auszulösen.
Im Wesentlichen würden Sie einen Muskel haben, der im Takt Ihres Herzens pumpt und mechanisch einen kleinen elektrischen Dynamo zieht, um Strom für Ihr(e) Implantat(e) zu erzeugen.
Richtig angeschlossen, würde das Gewebe ohne weitere Anstrengung von der vorhandenen Biologie des Körpers betrieben werden, ohne ätzende Batterieflüssigkeiten, zuverlässige Energie, solange Ihr Herz schlägt, und minimale Wartung oder Wärmeentwicklung.
Uhrwerk.
Haben Sie einfach einen kleinen Uhrwerkgenerator im Schädel mit einer Schlüsselbuchse, die in der Schläfe zugänglich ist. Sie können sich nachts aufziehen.
Meine Lösung hat den Vorteil, dass sie extrem cool/lächerlich aussieht und auf langen Campingausflügen abseits des Stromnetzes verwendbar ist.
Das einzige sehr kleine Problem ist, wenn Sie überdrehen, schnappt die Feder und zwickt in Ihr Gehirn, wodurch Sie sofort lobotomisiert werden.
ClockEye Inc. übernimmt keine Verantwortung für die Verwendung ihrer Produkte außerhalb der Parameter. Als Geste des guten Willens erhält jeder Kunde oder Vertreter, der ein ärztliches Attest für ein schweres Frontallappentrauma im Zusammenhang mit einem unserer Produkte vorlegt, ein kostenloses sechsmonatiges Abonnement für Der Reality-TV-Kanal.
Ich bin überrascht, dass hier niemand eine elektrische Zahnbürste verwendet oder das kontaktlose Laden von Telefonen gesehen hat .
Ihr Auge hat also einen Akku drin, der in Intervallen drahtlos aufgeladen wird. Die Ladespule wäre höchstwahrscheinlich um die Außenseite der Iris herum eingebaut. Hin und wieder würdest du ein Brillengestell mit einer Ladefläche über einem Auge aufsetzen, um es aufzuladen, natürlich nur jeweils ein Auge aufladen, damit du noch sehen kannst.
Das Auge muss sehr wenig Energie haben, sonst kocht die abgegebene Hitze das Fleisch um es herum. Wir wissen also bereits, dass die Batterie nicht viel Strom verbraucht. Bei Hörgeräten ist in der Regel ein jährlicher Batteriewechsel erforderlich. Da Kameras und zugehörige Elektronik mehr Strom verbrauchen, müssen Sie Ihr Auge möglicherweise nur jeden Monat aufladen.
Beachten Sie, dass der Akku zwar klein ist, der Ladevorgang im Vergleich zu normaler Elektronik jedoch relativ langsam sein muss. Akkus erwärmen sich beim Laden, und wieder wollen wir nicht selbst kochen.
So setzt man einmal im Monat abends die „Ladebrille“ auf und sieht mit einem Auge fern, während das andere Auge auflädt. Eigentlich ziemlich einfach.
Heutzutage gibt es einige fortschrittliche Technologien, die mit Körperwärme betrieben werden können, aber da dies Science-Fiction ist, können Sie noch viel weiter gehen und mit dieser Idee weitermachen.
Anstatt also einen Speicher zu bauen, der endlos laufen oder ausgetauscht werden muss, sollte man ihn idealerweise aus körpereigenen Systemen holen. Vielleicht vom Schlagen des Herzens oder von Glukose im Blutstrom oder sogar von Sauerstoff im Blutstrom. Ich meine, Sie haben eine Energiequelle direkt im menschlichen Körper, also warum sie nicht nutzen.
Aber einige der Funktionen gehen weit über das hinaus, was normale Augen leisten, daher würde ich denken, dass diese Funktionen zusätzliche Energie benötigen. In diesem Fall möchten Sie Speicher. Im Grunde ein winziger wiederaufladbarer Akku, der Energie vorübergehend speichert (wie eine Solarbatterie), aber eine Ladung nicht sehr lange halten kann und ständig erneuert werden muss.
Entweder speichert es Energie, während Sie schlafen (in diesem Fall sind die zusätzlichen Funktionen auf eine Tageskapazität begrenzt) oder es speichert überschüssige Energie, während Sie gehen, wobei sich die Kapazität zur Nutzung der zusätzlichen Funktionen in wenigen Minuten "wieder auflädt". /Stunden oder was auch immer.
Ich würde eine kleine thermogalvinische Zelle vorschlagen, die eine geringe Wärmedifferenz verwendet, um direkt elektrischen Strom zu erzeugen. Sie saugen nur ein wenig Körperwärme ab und erzeugen Energie. Außerdem würde es Flüssigkeit/Flüssigkeit verwenden, damit es wie ein echter Augapfel voller Gelee und allem aussehen und wirken könnte.
Plutoniumbetriebene RTGs ( Radioisotope Thermoelectric Generator ) wurden in den 1960er Jahren in Herzschrittmachern verwendet.
Betavoltaik wurde in den 1970er Jahren in Herzschrittmachern verwendet.
Nicht die praktischste Methode an sich, aber nuklearbetriebene Augäpfel haben einen coolen Faktor, der schwer zu übertreffen ist.
Seien wir ehrlich – was könnte mehr Cyberpunk sein als eine Illustration von jemandem mit einem Kabel im Auge?
Verwenden Sie Standard-Akkus im Auge. Haben Sie eine Steckdose in diesem Augapfel, die durch Rollen der Augen zugänglich wird. Legen Sie die Anforderung fest, es alle X Tage für fünf Minuten anzuschließen, wobei X durch die Anforderungen Ihrer Geschichte bestimmt wird.
Alternativ kann das Auge herausnehmbar sein, so wie es gängige kosmetische Augenprothesen sind. In diesem Fall könnte jemand nur ein Auge benutzen, während das andere auflädt, oder eine reiche Person könnte ein oder zwei Augen übrig haben, die sie während des Ladevorgangs verwenden kann. Aber die Cable-in-the-Eye-Visualisierung ist ein starkes, grobkörniges Bild, das den Ton für die gesamte Umgebung angibt, sodass es in Bezug auf die Geschichte ein stärkeres Werkzeug sein kann.
Abhängig von Ihrer Leistungsaufnahme kann es möglich sein, Ihr Implantat vollständig mit der eigenen Körperwärme des Patienten zu betreiben . Wenn sie besonders hoch ist, müssen Sie die Batterie möglicherweise trotzdem ersetzen, aber wenn sie ständig aufgeladen wird, verlängert sich ihre Lebensdauer und die Anzahl der erforderlichen Batteriewechseloperationen wird reduziert.
Machen Sie einfach den Augapfel abnehmbar. Ich habe einen Freund mit einem Glasauge und er kann es herausnehmen, wann immer er will.
Mizaru implantiert den "Port" chirurgisch in den Schädel und die Schnittstelle zum Gehirn, dann passt der Augapfel einfach in die Steckdose / den Port. Der Augapfel könnte eine Batterie enthalten, und sie könnte leicht ausgetauscht oder bei herausgezogenem Auge aufgeladen werden.
Das Beste daran ist, dass Sie mehrere Augen mit unterschiedlicher Ästhetik und Funktion haben können.
Blinzeln ist eine Reflexreaktion, die mehrmals pro Minute auftritt (15-20). Den Blinzelreflex für die Energieerzeugung zu nutzen, könnte so einfach sein wie das Hinzufügen eines piezoelektrischen Elements zu den für das Blinzeln verantwortlichen Muskeln.
Bemerkenswerterweise könnte dies auch mit viel größeren Muskelgruppen durchgeführt werden. Zum Beispiel könnte das Kauen von Lebensmitteln Strom erzeugen, zu den moderaten Kosten eines etwas härteren Bisses, den der Körper ohnehin in wenigen Wochen kompensieren würde.
Ein separater Mechanismus könnte verwendet werden, um die piezoelektrischen Elemente zu koppeln/entkoppeln, so dass der Widerstand aus- und eingeschaltet werden könnte, um Kräfte zu entfernen, die die Bewegung beeinträchtigen. Beispielsweise könnte Ihr Gluteus Maximus (Po-Muskel) als Reaktion auf hohes Adrenalin (Kampf oder Flucht) seine erzeugenden Elemente abschalten, damit alle Ressourcen Ihres Körpers im Notfall widerstandsfrei genutzt werden können.
Sekundär wäre, dass piezoelektrische Elemente verwendet werden können, um Kraft unter Verwendung von Energie zu erzeugen, anstatt umgekehrt. Im Wesentlichen könnten Sie eine externe Stromquelle verwenden, um den Bewegungswiderstand zu erhöhen und durch alltägliche Aktionen Muskeltraining zu erhalten. Sie könnten dann den Widerstand für maximale Muskelkraft deaktivieren.
Radiowellen
Der tatsächliche Energiebedarf für einen Augapfel ist ziemlich gering, und ein Großteil davon wird direkt von Photonen bereitgestellt, die auf die "Netzhaut" treffen, sodass Ihre Stromquelle keine Hochspannung sein muss. Inzwischen ist unsere Welt in eine ganze Reihe elektromagnetischer Wellen getaucht, die sowohl absichtlich für Fernseher, Radios und mobile Kommunikation erzeugt als auch von einer Vielzahl elektrischer Geräte als Abfall ausgestoßen werden. Eine kleine Antenne, die sich auf der Vorderseite des Auges hinter der Iris befindet, könnte genügend Energie liefern, um die kleine Batterie aufzuladen, die dann die zusätzlichen Funktionen des Auges antreibt.
Druckgas-Energiespeicher
Die Herausforderungen und Risiken bei der Integration dieser Speicherlösung sind bestenfalls minimal und können in der Anfangsphase überwunden werden.
Wir haben Quarzkristall verwendet, um Uhren herzustellen, bevor Elektronik und Batterien erfunden wurden. Der Quarz hat eine Eigenschaft, die es ermöglicht, mechanische Kräfte in elektrische Ladungen umzuwandeln und umgekehrt. Bei alten Uhren musste man das Handgelenk ein paar Sekunden bewegen, um den Quarz für ein paar Stunden „aufzuladen“.
In Ihrem Fall könnte der Quarz mit den Augenmuskeln in Verbindung gebracht werden: Wenn sich die Muskeln bewegen, lädt sich der Quarz auf. Sie zwinkern zwischen 10 bis 20 Mal pro Minute und Ihre Augen bewegen sich viel mehr, auch im Schlaf, Sie könnten also eine unendliche Energiequelle für den Quarz haben.
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