Los futuros iPhones podrían usar detección láser de gas venenoso, calidad del aire o polen

A futuro Apple Watch o iPhone puede advertir a los usuarios sobre gas venenoso o polen en el entorno local, con Apple idear formas de detectar el aire de forma fiable mediante una combinación de láseres y otros sensores.

Si bien no es algo en lo que la gente piense todo el tiempo, el aire es un elemento importante de la vida, pero también es potencialmente peligroso. Los problemas invisibles pueden estar en el aire, como el polen o el gas venenoso, y este y otros irritantes potenciales pueden causar daño a una persona si se inhalan en cantidades suficientes.

Aunque existen artículos como detectores de monóxido de carbono en el hogar y en formas portátiles, a veces las versiones compactas no son lo suficientemente pequeñas para transportarlas fácilmente. Idealmente, agregar un detector de gas a un artículo que un usuario lleva consigo o usa todos los días, como un teléfono inteligente o un reloj inteligente, ofrecería mayores niveles de protección, pero los sistemas actuales no pueden integrarse de esa manera.

  

En una patente concedida a Apple titulado “Sensores de partículas en suspensión para dispositivos electrónicos portátiles”, Apple sugiere una solución de este tipo al problema mediante la creación de un componente que se puede instalar en los dispositivos. Específicamente, la patente trata sobre la detección precisa de partículas en el aire.

Un ejemplo de tres láseres que se utilizan en el espacio 3D para detectar partículas

Un ejemplo de tres láseres que se utilizan en el espacio 3D para detectar partículas

Como interferómetros de mezcla automática, los sistemas utilizados para detectar la presencia de objetos al reflejar la luz láser, pueden verse afectados por la velocidad del viento, a veces el componente puede incorporar un ventilador para crear una velocidad y dirección del viento fijas, minimizando la posibilidad de errores en las estimaciones de partículas. . En algunos casos, el ventilador no se utiliza y los interferómetros de mezcla automática se utilizan para determinar la velocidad del viento.

En AppleLa solución para monitorear el aire, propone el uso de tres fuentes de luz láser y tres lentes de reflexión interna total, así como sensores de luz o fotodiodos relevantes para recibir señales de luz. La luz emitida por los láseres se alimenta a través de las lentes y se refleja hacia un sensor receptor, y la luz se refracta hacia el propio sensor.

Apple sugiere que la pila podría consistir en un circuito de sensor en un nivel base, superpuesto por el emisor y el detector, seguido de lentes en la parte superior. Esto significaría que los sensores de luz y las fuentes de luz estarían en la misma ubicación, por lo que la luz volvería al punto de origen.

Una pila potencial de componentes utilizados en el sensor de partículas.

Una pila potencial de componentes utilizados en el sensor de partículas.

Hacer esto salvaría Apple de tener que determinar un punto de destino para la luz y colocar los sensores detectores lejos del emisor, ahorrando espacio en el diseño. Apple también sugiere el uso de VCSEL, que utiliza en hardware como la matriz de cámaras TrueDepth del iPhone.

Luego, el sistema usa el cambio en la potencia óptica emitida por cada fuente de luz recibida por cada sensor para determinar que las partículas se han cruzado frente al láser. Al detectar la retrodispersión y los reflejos de los haces de luz, esto se puede utilizar para determinar el volumen de partículas en el aire.

Mediante el uso de tres juegos de láseres en diferentes posiciones, la disposición es capaz de detectar la velocidad del viento y el recuento de partículas en el espacio tridimensional, lo que permite una lectura direccional precisa.

El sistema emitiría tres haces de luz en diferentes direcciones, ajustando las posiciones del haz a lo largo del tiempo y detectando cambios en la luz reflejada detectada en múltiples ubicaciones convergentes. El sistema podría usar estos datos para determinar una velocidad de flujo y una dirección de flujo en función de los cambios de volumen, lo que ayudaría a mejorar el recuento de partículas medidas durante un período corto de tiempo.

A continuación, se estima el volumen de partículas en función de las lecturas y la velocidad del viento, así como de las concentraciones de partículas en el gas.

Otra ilustración de la configuración de detección de partículas tri-láser.

Otra ilustración de la configuración de detección de partículas tri-láser.

La patente enumera a sus inventores como Mehmet Mutlu, James J. Dudley, Mark T. Winkler y Wenrui Cai. Originalmente se presentó el 22 de julio de 2019.

Apple presenta numerosas solicitudes de patente semanalmente, pero si bien la existencia de solicitudes de patente indica áreas de interés para Applede los equipos de investigación y desarrollo, no garantizan necesariamente que las ideas aparecerán en un producto o servicio futuro.

Esta no es la primera vez Apple ha investigado el tema de la detección de gas. En enero de 2019, sugirió que la creación de sensores de gas en miniatura podría permitir la inclusión de sensores compactos de gases peligrosos en un iPhone.