Našli spôsob ako ovládať metapovrchy na diaľku pomocou ľudských mozgových vĺn

Metamateriály, známe svojimi mimoriadnymi vlastnosťami, spôsobili revolúciu v mnohých oblastiach od optiky po elektroniku. Tieto pokročilé materiály, zložené z periodických subvlnových štruktúr, známych ako metaatómy, umožňujú bezprecedentnú kontrolu nad elektromagnetickými (EM) vlnami. Ich dvojrozmerné náprotivky metapovrchy ďalej rozširuje možnosti a ponúkajú bezkonkurenčnú slobodu manipulácie s vlnovými charakteristikami, ako je amplitúda, fáza a polarizácia.

Hoci statické metapovrchy urobili pôsobivé pokroky, ich obmedzenia sa stávajú zjavnými. Preddefinované funkcie a spoliehanie sa na manuálne alebo pasívne ovládanie obmedzuje ich prispôsobivosť a potenciálne aplikácie. Výskumníci teraz posúvajú hranice smerom k dynamickým metapovrchom, ktoré sú schopné meniť svoje správanie v reálnom čase. Zavedením aktívnych riadiacich mechanizmov, ako sú predpätie, optické spínače a mechanické nastavenia, tieto metapovrchy otvorili dvere inovatívnym aplikáciám.

Aj týmto dynamickým systémom však často chýba bezproblémová adaptabilita a integrácia používateľov. Teraz tím pod vedením profesorov Shaobo Qu, Jiafu Wang a Cheng-Wei Qiu predstavil rámec pre metapovrchy diaľkovo ovládané mysľou (remotely mind-controlled metasurfaces – RMCM). Tento priekopnícky výskum bol publikovaný v časopise eLight. Inovácia sa zameriava na premenu činnosti ľudského mozgu na riadiace signály pre metapovrchy.

^{Zdroj Foto: eLight}

Mozog produkuje elektrické signály alebo mozgové vlny, ktoré možno zachytiť a použiť na ovládanie elektronických zariadení. V tomto systéme sa mozgové vlny zaznamenávajú pomocou špeciálneho snímača a bezdrôtovo sa posielajú do ovládača cez bluetooth. Zostava sa skladá z troch hlavných častí: snímača, ovládača a aktuátora. Snímač zhromažďuje vzorce mozgových vĺn používateľa, ktoré ovládač interpretuje ako signály pozornosti. Tieto signály sa menia na digitálne sekvencie, ktoré určujú správanie metapovrchu.

Aktuátor, ktorý obsahuje programovateľné metapovrchy s PIN diódami, reaguje na tieto sekvencie zmenou modulácie EM vĺn. Tento prístup umožňuje priame mapovanie myšlienky na funkciu metapovrchu, čím sa skracuje čas reakcie bez potreby manuálneho vstupu. Výskumný tím otestoval prototyp pomocou Arduina, kde signály mozgových vĺn upravovali rozptylové vzory metapovrchu v reálnom čase, pričom preukázali vysokú schopnosť reagovať a presnosť.

Na rozdiel od tradičných metapovrchov, ktoré si vyžadujú manuálne programovanie, nový systém RMCM využíva vstupy mozgových vĺn v reálnom čase na okamžité úpravy na základe zámeru používateľa. Táto technológia má významné dôsledky, pretože môže zmeniť napr. monitorovanie zdravia. 

Budúce zlepšenia môžu viesť k ešte prispôsobivejším a presnejším metapovrchom vďaka lepšej interpretácii mozgových vĺn a multifunkčným aplikáciám. Pred rozšíreným používaním sa však musia vyriešiť problémy, ako sú napríklad rušivé údaje o mozgových vlnách a pohodlie používateľov. Napriek týmto výzvam sú potenciálne prínosy značné a znamenajú významný pokrok v interakcii človek – stroj.

Zdroj: thebrighterside.news.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}