science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een powerboost voor mobiele technologieën

Stel je voor dat je op je iPad winkelt voor een nieuwe merinowollen trui voor de winter, en wanneer u een winkelsite bezoekt, u kunt niet alleen talloze weergaven van uw toekomstige aankoop zien, maar u kunt ook de textuur van de stof voelen. Of meer consequent:u bent een arts die een operatie op afstand uitvoert met behulp van een telegeneeskundetoepassing, en u kunt de patiënt bij wie u opereert virtueel voelen.

In de eindeloze zoektocht om de meest dynamische gebruikersinterfaces te creëren, haptische (aanraak)technologie is het dreigende doelwit voor makers van mobiele apparaten, game bedrijven, en app-ontwikkelaars. Met succes zicht en geluid omarmd, van spraakactivering tot 3D virtual reality, de volgende zintuiglijke grens is bijna nabij:het vermogen om een ​​object daadwerkelijk te voelen met behulp van een smartphone of tablet.

De uitdaging is deze:haptische technologie is machtshongerig. Om de virtuele sensatie van aanraking te creëren, bewegingsgeneratoren genaamd piëzo-elektrische actuatoren zijn vereist, en die kleine componenten zijn batterij-afvoerers. Om de haptische revolutie werkelijkheid te laten worden, halfgeleiders voor energiebeheer moeten veel efficiënter zijn.

In de handen van een nieuwe start-up die deze maand bekendheid verwierf, een sleutel om deze toekomst een beetje dichterbij te brengen, kan een technologie zijn die is gemaakt in het lab van Gu-Yeon Wei, de Robert en Suzanne Case Professor van Elektrotechniek en Computerwetenschappen aan de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.

In het laboratorium van Wei, promovendus Simon Chaput ontwikkelde de cruciale laagvermogenelektronica. Chaput zette zijn doctoraatsstudies aan Harvard in 2017 stop en keerde terug naar zijn geboorteland Canada om een ​​bedrijf - Boréas Technologies - rond deze innovatie te starten, met een licentie van Harvard.

"Onze nieuwe architectuur kan het vermogen met een orde van grootte verminderen ten opzichte van wat er nu is, " legt Chaput uit. "Onze technologie heeft het potentieel om de manier waarop mensen op afstand met hun elektronische apparaten en met elkaar omgaan te veranderen. Onze klanten blijven ons vertellen hoe onze technologie hen in staat zal stellen om nieuwe producten te creëren die voorheen niet mogelijk waren."

Boréas is gevestigd in Bromont, Québec, een uur rijden van Montreal. Dat lijkt misschien een onwaarschijnlijke locatie voor het volgende hete nieuwe ding, maar Chaput is ervan overtuigd dat zijn bedrijf de verdiensten van een game-changer heeft. Gelanceerd met het advies en de strategische ondersteuning van Harvard's Office of Technology Development (OTD), Boréas is gericht op een zeer specifiek doel:het bouwen van elektronica met een laag stroomverbruik die de haptische revolutie die nu aan de gang is mogelijk zal maken en versterken.

Haptische technologie is geen toekomstfantasie. Touch-applicaties dringen nu al het technologielandschap binnen. Wanneer uw telefoon trilt om u te waarschuwen voor een inkomende sms, bijvoorbeeld, dat is haptische technologie aan het werk. Aangezien een groeiend aantal grote technologiespelers probeert om meer haptische mogelijkheden in hun apparaten op te nemen, Boréas creëert al partnerschappen met geïnteresseerde bedrijven en positioneert zich om de opkomende markt te veroveren. "Alle hoofdrolspelers bevinden zich nu in deze haptische ruimte, " zei Chaput. "Het is geweldig om de virtuele wereld te zien en te horen, maar het is veel beter als je het kunt voelen."

Nog aan het werk aan de prototypes, Chaput verwacht producten binnen een jaar te verzenden, en zijn bedrijf zullen de eerste ontwikkelingskit voor de technologie demonstreren op het IEEE Haptics Symposium in maart in San Francisco.

De ondernemersmentaliteit

Het verhaal van Boréas is een verhelderend voorbeeld van de steun die Harvard OTD biedt aan docenten en onderzoekers. Chaput en Wei zijn er allebei snel bij om het kantoor de eer te geven voor het effenen van het vaak moeilijke pad naar de commercialisering van een innovatie.

"OTD was geweldig, ongelooflijk ondersteunend, "Zei Wei. "Op Harvard zijn opende echt de deur voor Simon. OTD patenteerde niet alleen de technologie, maar ze waren ook erg goed in het verbinden van Simon met potentiële financiers."

Chaput zei dat het navigeren door de lancering van het bedrijf bijna onmogelijk zou zijn geweest zonder de betrokkenheid van OTD. "Eerst, we hebben een zeer eerlijke deal kunnen sluiten met Harvard voor de licentie voor de technologie, " zei hij. "Dat was erg belangrijk voor ons om onze zaadronde te verhogen. Zonder de vergunning, niemand zou hebben geïnvesteerd. En OTD bood ondersteuning tijdens onze due diligence."

Volgens Sam Liss, uitvoerend directeur van strategische partnerschappen, De missie van OTD is het maximaliseren van de maatschappelijke impact van de technologie die voortkomt uit universitair onderzoek, van de technische school tot de medische school, werken met meer dan 800 faculteiten in het onderzoeksdomein van de universiteit.

"Toen Simon en Gu interesse toonden in een startup, we hebben alle middelen die ons ter beschikking stonden ter beschikking gesteld, " zei Liss. "We hebben ze voorgesteld aan durfkapitalisten om perspectief op het concept te krijgen en geld in te zamelen. We kunnen ze ook voorstellen aan ondernemers die zich bij het team kunnen voegen en toegang geven tot alle middelen die ze nodig hebben om vooruit te komen. Een groot deel van dit alles is onderwijs. De meeste onderzoekers hebben dit nog nooit eerder gedaan."

Liss en zijn collega-directeuren van OTD hebben allemaal praktische ondernemers- of industriële ervaring gehad, en ze begrijpen de moeilijke strategische beslissingen die Harvard-onderzoekers moeten nemen om hun ideeën met succes te commercialiseren.

naar Lis, Chaput is een voorbeeld van de ondernemersmentaliteit. "Waarvoor kiest deze briljante promovendus aan Harvard? Hij is een halfgeleiderbedrijf begonnen midden in een zeer competitieve markt en hij doet het in Canada, ' zei Liss. 'Dit is het ultieme David vs. Goliath-verhaal.'

Wei is onverschrokken door die analogie. Hij erkent dat grote bedrijven zoals Texas Instruments en Analog Devices werken aan haptische technologie, maar "hetzelfde kan gezegd worden voor elk bedrijf dat een markt betreedt, "zei hij. "Vergeet niet, zoeken bestond al toen Google begon. Belangrijker, als je een unieke technologie hebt, er is een kans."

Chaput zei dat hij zijn gedachten bij het lange spel houdt. "Van mijn perspectief, het is nooit zo groot geweest als onze concurrenten of onze kansen om het te halen, " zei hij. "Het is altijd al over het maken van een positieve impact op onze samenleving. Onze technologie heeft het potentieel om de manier te veranderen waarop mensen op afstand met hun elektronische apparaten en met elkaar omgaan. Dit betekent dat we de mogelijkheid hebben om het leven van miljoenen mensen op wereldschaal te beïnvloeden. Dat is wat mij motiveert."

Klaar voor lancering

voor Chaput, de weg naar een startup begon voordat hij naar Harvard kwam. Hij had gewerkt aan vermogenselektronicaprojecten in een halfgeleidergieterij in Bromont, Québec, tijdens zijn masterstudie. Toen hij besloot zijn doctoraal in de techniek voort te zetten, hij vond perfecte synergie in Wei's lab, die gespecialiseerd is in elektronica en geïntegreerde schakelingen. specifiek, het werk van het lab is gericht op het implementeren van energiezuinige computerapparatuur. Wei leidde een team dat zich bezighield met het ontwerpen van geïntegreerde schakelingen en hoe apparaten efficiënter konden worden gemaakt voor een breed scala aan toepassingen.

In 2009, het lab begon aan zijn meest bekende project, de Robobees. Dat project bracht verschillende onderzoekers in de werktuigbouwkunde samen, elektrotechniek en informatica om microschaalrobots te ontwikkelen die autonoom en coöperatief zouden vliegen als bijen. Toen Chaput zich bij de groep voegde, Gu stelde voor dat hij zich zou concentreren op het maken van circuits die 200- tot 300-volt signalen zouden genereren om piëzo-elektrische actuatoren aan te drijven, aangedreven door lithium-polymeerbatterijen die slechts 3 tot 4 volt leveren.

Chaput ontwierp een prototype en realiseerde zich al snel dat er een commerciële kans in zijn ontwerp zat. Hij verbond zich met OTD, omarmde bronnen van het Harvard Innovation Lab, en nam deel aan de Mass Challenge in 2016. Hij dacht erover om Boréas te lanceren in Boston, maar het ontmoeten van obstakels in de Amerikaanse immigratie, hij keerde terug naar Canada in plaats daarvan. Daar, hij was in staat om een ​​ervaren ontwerpteam uit zijn eerdere contacten aan te trekken en goedkope ruimte veilig te stellen in een ultramodern micro-elektronisch R&D-centrum om de technologische ontwikkeling te versnellen.

"Gemiddeld hebben we 20 jaar ervaring in de ontwikkeling van gelijkaardige technologieën, " zei Chaput. "Dit is een goede maatstaf voor onze waardepropositie en onze kans op succes."

"Technologisch, het is rotsvast, " zei Wei, die ook op persoonlijke titel zitting heeft in de adviesraad van Boréas. "Hij heeft een goed team en sterke adviseurs aan de zakelijke kant verzameld. Behalve ik, iedereen in de adviesraad heeft ervaring aan de ondernemerskant. Alle schaakstukken zijn op hun plaats."