鋰離子電池如何解決可穿戴設(shè)備的致命問(wèn)題?

可穿戴設(shè)備已經(jīng)成為一個(gè)熱門(mén)技術(shù)，但電池壽命已經(jīng)成為許多科學(xué)家和制造商的一個(gè)問(wèn)題。

1.將靜電轉(zhuǎn)化為可用的電能

最近，新加坡國(guó)立大學(xué)(nationaluniversityofSingapore)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)宣布了一種小型柔性裝置，它可以將突發(fā)的靜電轉(zhuǎn)化為可用的電能。設(shè)備的一端接觸皮膚表面，另一端覆蓋著一層金硅薄膜。該設(shè)備的兩端都有一個(gè)圓柱形硅橡膠，可以輸出更大的功率，并允許更大的面積和皮膚接觸。

可穿戴設(shè)備供電

該小組在2015年IEEEMEMS會(huì)議上展示了他們的研究結(jié)果，并證明了突發(fā)電流可以為一些設(shè)備供電。通過(guò)將該設(shè)備安裝在受試者的手臂和喉嚨上，他們可以分別通過(guò)握緊拳頭和說(shuō)話出現(xiàn)7.3v和7.5v的電壓。如廁紙不斷摩擦，最大電壓可達(dá)90v，可直接用來(lái)點(diǎn)亮LED光源。該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在未來(lái)公布更大的電池，這樣他們就可以使用更多由人類皮膚摩擦出現(xiàn)的能量。

除了這種對(duì)電池能量的抵抗，世界上以前還有許多其他形式的研究。例如，一種新的紋身可以將人類的汗水轉(zhuǎn)化為電能，或許可以通過(guò)特殊的耳機(jī)將我們的下巴轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)。解決未來(lái)可穿戴設(shè)備的電力供應(yīng)問(wèn)題，似乎有許多可供選擇的方法。

2.新紋身:汗水變成電流

八月十六日，加州大學(xué)圣迭戈分校(universityofCalifornia,SanDiego)的研究員約瑟夫王(JosephWang)發(fā)明了一種臨時(shí)的智能紋身，它可以通過(guò)汗水發(fā)電，有朝一日還可以為移動(dòng)電話和其他可穿戴設(shè)備供電。

智能紋身電源

這種紋身會(huì)粘在你的皮膚上，檢測(cè)你汗液中的乳酸水平，然后利用乳酸制造微型燃料動(dòng)力電池。當(dāng)我們達(dá)到疲勞的程度時(shí)，肌肉通常會(huì)有燃燒感，這與乳酸的積累有關(guān)。就肌肉而言，乳酸是一種廢物，是新陳代謝的終點(diǎn)。

運(yùn)動(dòng)生理學(xué)家現(xiàn)在可以檢測(cè)肌肉或血液中的乳酸水平。當(dāng)乳酸從汗液中釋放出來(lái)時(shí)，新的傳感技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。王的智能紋身包括一個(gè)能從乳酸中吸引電子的傳感器，乳酸能觸發(fā)電流。王估計(jì)，每平方厘米的皮膚可以出現(xiàn)70微瓦的電流。研究人員將電池添加到乳酸傳感器中，以捕獲和儲(chǔ)存電流，然后形成所謂的生物燃料動(dòng)力電池。

無(wú)論你是開(kāi)車還是走路，你出的汗越多，你經(jīng)歷的乳酸就越多，這意味著你的電池可以儲(chǔ)存更多的能量。目前，這種紋身只能出現(xiàn)少量的能量，但研究人員希望這種生物燃料動(dòng)力電池有一天能出現(xiàn)足夠的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)智能手表、心率監(jiān)測(cè)器或智能手機(jī)。

摩托羅拉還發(fā)明了一種可以用來(lái)解鎖手機(jī)的臨時(shí)紋身。也許是你手機(jī)的下一個(gè)必備配件，也許只是你身上要一點(diǎn)墨水。

太陽(yáng)能電池

太陽(yáng)能電池不只是用于發(fā)電廠和路燈等大型應(yīng)用。我們將看到為可穿戴設(shè)備供電的微型太陽(yáng)能電池。不要電池的太陽(yáng)能手表已經(jīng)存在很多年了，EnergyBioNIcs公司最近開(kāi)發(fā)了一款太陽(yáng)能手表，它不僅能滿足自己的要，還能滿足其他設(shè)備的要。

在可穿戴設(shè)備中使用太陽(yáng)能電池的一個(gè)問(wèn)題是，該設(shè)備要光來(lái)發(fā)電，而一旦光線受阻，比如在衣袖下面，它就無(wú)法發(fā)電。但從另一個(gè)角度來(lái)看，它也使太陽(yáng)能電池成為智能服裝的一個(gè)很好的選擇，因?yàn)槿嵝噪姵厣踔量梢灾苯涌p進(jìn)布料里。

傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)目標(biāo)是比傳統(tǒng)室內(nèi)光源強(qiáng)得多的陽(yáng)光。為了解決這個(gè)問(wèn)題，一些新的材料被宣布可以在室內(nèi)發(fā)電，而且電力非常先進(jìn)。