有關充電:可穿戴設備的電池充電

可穿戴設備已經成為一個熱門技術，但電池壽命已經成為許多科學家和制造商的一個問題。

1.將靜電轉化為可用的電能

最近，新加坡國立大學(nationaluniversityofSingapore)的一個團隊開發了一種靈活、緊湊的設備，可以將突發的靜電轉化為可用的電能。設備的一端接觸皮膚表面，另一端覆蓋著一層金硅薄膜。與該設備一起，在每一端都有硅橡膠柱，這使得更大的功率輸出和更大的皮膚接觸。

可穿戴設備供電

該小組在2015年IEEEMEMS會議上展示了他們的研究結果，并證明了突發電流可以為一些設備供電。通過將該設備安裝在受試者的手臂和喉嚨上，他們可以通過握拳出現7.3v，通過說話出現7.5v。如廁紙不斷摩擦，最大電壓可達90v，可直接用來點亮LED光源。該團隊計劃在未來開發更大的電池，這樣它們就可以利用更多由人類皮膚摩擦出現的能量。

除了這種電阻電池的動力外，其實在世界上還出現了許多其他的討論方法。例如，一種新的紋身可以將人的汗水轉化為電能，或者通過特殊的耳機將我們的下巴轉化為發電機。似乎有一些特殊的方法來處理未來可穿戴設備的電源供應。

2.新紋身:汗水變成電流

八月十六日，加州大學圣迭戈分校(universityofCalifornia,SanDiego)的研究員約瑟夫王(JosephWang)發明了一種臨時的智能紋身，它能從汗水中發電，有朝一日可以為移動電話和其他可穿戴設備供應動力。

智能紋身電源

這種紋身會粘在你的皮膚上，檢測你汗液中的化學乳酸含量，然后用這些乳酸制造微型燃料動力電池。當我們訓練到筋疲力盡時，肌肉通常會有燃燒的感覺，這與乳酸的積累有關。關于肌肉來說，乳酸是一種廢物，它本身就是目的。

運動生理學家現在可以檢測肌肉或血液中的乳酸水平。當乳酸從汗液中釋放出來時，新的感知技能就誕生了。王創造了一個智能紋身，用一個傳感器從乳酸中提取電子，從而觸發電流。王估計，每平方厘米的皮膚可以出現70微瓦的電流。研究人員將電池添加到乳酸傳感器中，以捕獲和儲存電流，然后形成所謂的生物燃料動力電池。

無論你是開車還是走路，你出的汗越多，你經歷的乳酸就越多，這意味著你的電池可以儲存更多的能量。目前，這種紋身只能出現少量的能量，但研究人員希望這種生物燃料動力電池有一天能出現足夠的能量來驅動智能手表、心率監測器或智能手機。

摩托羅拉還創造了一個可以用來解鎖手機的臨時紋身。也許是你手機的下一個必備配件，也許只是你身上要一點墨水。

太陽能電池

太陽能電池不僅僅是像發電廠和路燈這樣的大型應用。我們將看到微型太陽能電池為可穿戴設備供應動力。不要電池的太陽能手表已經存在很多年了，EnergyBioNIcs公司最近開發了一款太陽能手表，它不僅能滿足自己的要，還能滿足其他設備的要。

在可穿戴設備中使用太陽能電池的一個問題是，該設備要光來發電，而一旦光線受阻，比如在衣袖下面，它就無法發電。但從另一個角度來看，它也使太陽能電池成為智能服裝的一個很好的選擇，因為柔性電池甚至可以直接縫進布料里。

傳統太陽能電池的設計目標是比傳統室內光源強得多的陽光。為了解決這個問題，人們正在開發新的數據來在室內發電，效率也在提高。

4.熱電集合

熱電收集利用一種被稱為塞貝克效應的物理原理將熱量轉化為電能。珀羅元件與特定的一對半導體相結合，僅通過顯示溫差就能出現電流。

關于可穿戴設備而言，人體可以作為熱端，環境作為冷端，人體散發出恒定的熱量。攻擊能量取決于Δ值介于高溫和低溫。perot元素可以收集大量的能量，關于那些接近皮膚并且要大量能量的設備來說，它是有潛力的。熱電回收的一大優點是它有一個恒定的能量流，無論是在室內還是室外，白天還是晚上。