Ένα από τα “ιερά δισκοπότηρα” της τεχνολογίας είναι το να αντικαταστήσει οθόνες και γυαλιά με κάτι σαν φακό επαφής. Μια “οθόνη” ενσωματωμένη στο ίδιο το μάτι μπορεί να φέρει επανάσταση στα wearables, αλλά η χρησιμότητα δεν σταματά εκεί. Ηλεκτρονικά σε μέγεθος φακού επαφής πάνω στο μάτι θα μπορούσαν να επιτρέψουν διαγνώσεις παθήσεων των ματιών – όπως το γλαύκωμα – αλλά ακόμη και την παροχή φαρμακευτικών ουσιών, ή και την μέτρηση πραγμάτων όπως οι παλμοί ή τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα.
Το πρόβλημα σε αυτό είναι διττό: μέγεθος και τροφοδοσία. Τα ηλεκτρονικά πλέον είναι πολύ μικρά σε μέγεθος, οπότε αυτό λύνεται. Η τροφοδοσία, όμως, αποτελεί πρόκληση. Το βασικό πρόβλημα πίσω από αυτά τα δύο, όμως, είναι το ότι το ανθρώπινο μάτι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο, 300 έως 600 φορές πιο ευαίσθητο από το δέρμα. Διάφορα ερευνητικά κέντρα έχουν κατασκευάσει μικροσκοπικά εύκαμπτα μικροτσίπ, αλλά η πηγή ενέργειας παραμένει το βασικό πρόβλημα. Το να έχεις εξωτερική μπαταρία ή καλώδια, απλά δεν γίνεται.
Μια ερευνητική ομάδα από το University of Utah διατείνεται πως έχει τη λύση: ένα υβριδικό σύστημα παραγωγής ενέργειας, ειδικά σχεδιασμένο ώστε να λειτουργεί μέσα στο μάτι! Σε ένα paper που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Small, περιγράφουν τον συνδυασμό ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου με μια νέα συσκευή η οποία μετατρέπει τα δάκρυα σε ενέργεια! Το σύστημα είναι μικροσκοπικό αλλά μπορεί να παράξει αρκετή ενέργεια για να λειτουργήσουν συσκευές όπως έξυπνοι φακοί επαφής και άλλες παρόμοιες συσκευές.
Το πρώτο βήμα για τη συσκευή αυτή ήταν η σμίκρυνση του φωτοβολταϊκού και η μετατροπή του σε εύκαμπτο. Με αυτόν τον τρόπο, γίνεται εφικτή η παραγωγή ενέργειας τόσο από τον Ήλιο, όσο και από τεχνητές πηγές όπως απλές λάμπες. Η ομάδα σύνδεσε οκτώ μικροσκοπικά άκαμπτα φωτοβολταϊκά στοιχεία και τα κάλυψε με πολυμερές, ώστε να δημιουργήσει το εύκαμπτο φωτοβολταϊκό σύστημα. Το δεύτερο τμήμα της συσκευής ήταν ένα σύστημα το οποίο ενεργοποιείται με το κάθε ανοιγόκλεισμα του ματιού, και το οποίο λειτουργεί σαν μια μπαταρία μετάλλου–αέρα. Η ελάχιστη ποσότητα δακρύων του χρήστη είναι αρκετή για να παρέχει στο σύστημα τους απαραίτητους ηλεκτρολύτες για να παράγει ενέργεια. Το γεγονός πως το ανθρώπινο μάτι ανανεώνει τα δάκρυα, για να κρατήσει το μάτι υγρό, είναι αυτό που παρέχει στο σύστημα φρέσκο ηλεκτρολύτη για να παράγει ενέργεια!
Τα δύο αυτά συστήματα συνεργάζονται και παρέχουν ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται σε έναν υπερπυκνωτή με χωρητικότητα 11 millifarad, και είναι σε θέση να παρέχει ισχύ 150 microWatt σε τάση 3,3 Volt, χωρίς να υπάρχουν εξωτερικές μπαταρίες ή κάποιου είδους φόρτιση.
Όπως αναφέρουν ανεξάρτητοι επιστήμονες, η τεχνολογία αυτή αποτελεί ένα τεράστιο άλμα και μπορεί να λύσει ένα από τα πιο θεμελιώδη προβλήματα που σταματούσαν την ανάπτυξη έξυπνων φακών επαφής. Αυτό το νέο σύστημα είναι πρωτοποριακό και η διπλή παραγωγή ενέργειας από δύο διαφορετικά συστήματα εγγυάται την σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στα κυκλώματα.
Με αυτό το εμπόδιο να βαίνει προς την οριστική του λύση, τώρα επαφίεται σε ερευνητές ή και εταιρείες να σκεφτούν εφαρμογές και να κατασκευάσουν συσκευές που θα λειτουργούν πάνω στο ίδιο το μάτι! Οι εφαρμογές που έχουν ήδη προβλεφθεί είναι πάρα πολλές. Για παράδειγμα, η παρακολούθηση της υγείας των ματιών και η ενημέρωση του χρήστη για κάτι τόσο απλό όπως η πρεσβυωπία ή κάτι πιο ύπουλο όπως το γλαύκωμα – αλλά ακόμη και η ελεγχόμενη διοχέτευση φαρμακευτικών ουσιών πάνω στο ίδιο το μάτι. Σε ένα άλλο επίπεδο, η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για την παρακολούθηση της κίνησης των ματιών, επιτρέποντας στον χρήστη να ελέγχει έναν υπολογιστή απλά κοιτάζοντας διαφορετικές επιλογές, ενώ δεν απέχει πολύ και η ενσωμάτωση πάνω στον ίδιο τον φακό επαφής μικροσκοπικών οθονών! Τώρα που λύθηκε το πρόβλημα της τροφοδοσίας, δεν υπάρχει όριο!