Forskare säger att vi snart kommer att kunna kontrollera flygande drönare med våra tankar och kommunicera nästan telepatiskt via smartphones, tack vare tillfälliga elektroniska tatueringar. Ingenjör Todd Coleman från University of California utvecklar icke-invasiva sätt att styra elektronik med sinnet - tekniker som nästan alla kan använda.
Att kontrollera maskiner med tankens kraft är inte längre provinsens science fiction. Under de senaste åren har hjärnimplantat gett människor förmågan att kontrollera robotar med sina sinnen, vilket ger hopp om att vi en dag kan övervinna de skador och brister som vi fått med hjälp av bioniska lemmar eller mekaniska exoskeletter.
Men hjärnimplantat är en invasiv teknik och kanske borde den bara användas för personer som behöver dem av medicinska skäl. Istället utvecklar Coleman och hans team trådlösa, flexibla hjärnaktivitetsavkännande chips som kan placeras på armen som tillfälliga tatueringar.
Enheterna är mindre än hundra mikron tjocka, den genomsnittliga tjockleken för ett mänskligt hår. De består av mikrokretsar integrerade i ett tunt lager av polyester som gör att de kan böjas och sträckas. De är nästan osynliga på huden, så de är lätta att dölja för andra.
Dessa enheter kan läsa elektriska signaler associerade med hjärnvågor och inkluderar solpaneler för ström och antenner för trådlös kommunikation och mottagning av energi. Andra element kan också läggas till dem - till exempel termiska skannrar för övervakning av hudtemperatur eller detektorer för att analysera syreinnehållet i blodet.
Elektronisk telekinesis? Digital telepati?
Dessa enheter kan placeras på olika delar av kroppen, till exempel halsen. När människor funderar på att prata, dras deras halsmuskler, även om personen är tyst - detta fenomen kallas subvokalisering. Elektroniska halsstatueringar kan alltså fungera som en sub-röstmikrofon med vilken människor kan kommunicera tyst och utan att använda kablar.
Kampanjvideo:
"Vi har kunnat visa att våra sensorer tar upp elektriska signaler från musklerna i halsen så att människor kan kommunicera helt enkelt genom tankar," säger Coleman. Han tillägger också att elektroniska tatueringar i halsen kan ta upp signaler som kan användas av smartphones med taligenkänning.
Coleman konstaterar att invasiva hjärnimplantat fortfarande fungerar bättre när man läser hjärnaktivitet.
Men neurovetenskapsmannen Miguel Nicolelis från Duke University Medical Center säger att människor har ett behov av icke-invasiv teknik som denna. "Människor vill kontrollera sin omgivning med sina tankar, eller spela spel med sina tankar," säger Nicolelis, som inte är en del av Todd Coleman-projektet.
Toppbild: Professor Todd Coleman undersöker möjligheten att använda flexibla elektroniska chips fästa vid en persons panna och kunna övervaka hjärnaktiviteten hos en patient med neuroser, med minimal besvär för den senare. Dessa uppsättningar av sensorer plockar upp de elektriska rytmerna i hjärnan och kan överföra information optiskt eller elektromagnetiskt, vilket ger information om hjärnstörningar såsom utveckling av demens, Alzheimers sjukdom, depression och schizofreni.
Centerskott: Todd Coleman undersöker också möjligheten att använda små elektroniska klistermärken med sensorer och trådlösa sändare för att ersätta de skrymmande kabeldragna enheterna som för närvarande används för att övervaka nyfödda i spädbarnsintensiva enheter. Återupplivning av premature barn har redan gjort betydande framsteg när det gäller att stabilisera hjärt- och lungaktiviteten hos nyfödda.
Men i dag fokuserar experter allt mer på hjärnskador: premature barn är ofta fall av underutveckling av hjärnkärl, blödningar och kramper. Om den lämnas oadresserad kan det leda till epilepsi eller kognitiva problem.
Nedre bild: Foto av elektroniska chips som kan fästas till överhuden. Sådana epidermalsystem integreras i hudytan på ett sätt som är omöjligt för användaren. Dessa enheter har stor potential för hälsoapplikationer och kan ge bäraren ytterligare icke-hälsorelaterade funktioner.