鋰離子電池如何解決可穿戴設備的致命問題?

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)的一個團隊宣布了一種小型柔性裝置，它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。該設備的兩端都有一個圓柱形硅橡膠，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，他們可以分別通過握緊拳頭和說話出現7.3v和7.5v的電壓。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的能量。

除了這種對電池能量的抵抗，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化為電能，或許可以通過特殊的耳機將我們的下巴轉化為發電機。解決未來可穿戴設備的電力供應問題，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，它可以通過汗水發電，有朝一日還可以為移動電話和其他可穿戴設備供電。

智能紋身電源

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

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，新的傳感技術被開發出來。王的智能紋身包括一個能從乳酸中吸引電子的傳感器，乳酸能觸發電流。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。

摩托羅拉還發明了一種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

太陽能電池不只是用于發電廠和路燈等大型應用。我們將看到為可穿戴設備供電的微型太陽能電池。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，一些新的材料被宣布可以在室內發電，而且電力非常先進。