Носимые устройства для здоровья нужно регулярно
заряжать, и из-за этого мониторинг прерывается. Инженеры Ратгерского
университета (США) решили эту проблему — разработанные ими кроссовки, которые
отслеживают изменения в походке, питаются энергией от самих шагов. Технология
однажды может помочь наблюдать за людьми с болезнью Паркинсона, травмами
спинного мозга, черепно-мозговыми травмами и другими двигательными
расстройствами.
В подошву встроен мини-генератор, который производит
электричество из давления и трения каждого шага. Этот процесс известен как
трибоэлектрический эффект. Он связан со статическим электричеством, которое
возникает при трении разных материалов друг о друга.
Электричество поступает нерегулярными импульсами, и
электроника не может использовать его напрямую. Исследователи разработали схему
управления питанием, которая преобразует его в полезную форму, увеличивая
полезную энергию до 120 раз по сравнению с обычным методом. В лабораторных
тестах даже медленная ходьба генерировала достаточно электричества, чтобы поддерживать
работу всей системы.
Встроенный в обувь акселерометр измеряет движение
стопы по трем осям, обозначенным x, y и z. Крошечный процессор использует ИИ
для анализа паттернов в этих измерениях и классифицирует каждый 15-секундный
сегмент как одну из четырех активностей — медленная ходьба, быстрая ходьба, бег
или подъём по лестнице. Результаты отображаются на экране, прикрепленном к
кроссовку.
При дальнейшей разработке и клинических испытаниях
подобные кроссовки могли бы оценивать риск падений, обнаруживать необычные
паттерны ходьбы или отслеживать восстановление после травмы мозга или спинного
мозга. Конструкция также может быть адаптирована для мониторинга сердечной
активности, биохимических сигналов или других аспектов здоровья.
Ранее ученые Texas University научились распознавать
депрессию по движениям человека.
