“人体充电宝”诞生:UCSD工程师研发出“汗液驱动式”可穿戴设备

2021-07-28 12:06:34   来源:新浪VR

  最近,加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发出一种新型可穿戴设备,当它被触摸或出汗时就会发电,未来可为小型电子产品开辟新的方向,其中就包括前途无量的VR技术。

  在一篇题为《无源汗液生物燃料电池:高能源投资回报》的论文中,开发组详细介绍了这种新产品的原理——用户可将这个薄而灵活的设备佩戴在指尖上,它能通过由碳泡沫电极组成的吸收垫收集少量的汗水。由于这些电极具有特殊的酶成分,所以它可以激活乳酸和氧分子之间的独特化学反应,进而产生少量的电能。

  加州大学旧金山分校雅各布斯工程学院的纳米工程学生、该报告的共同作者Lu Yin表示:“我们感觉身体其他部位出汗较多的原因是那些地方通风不好。相比之下,指尖总是暴露在空气中,所以汗水在出来的时候就会蒸发掉。因此,我们不是让它蒸发,而是用我们的设备来收集这些汗水,它可以产生大量的能量。”

  与其他汗液驱动的设备不同的是,本次发布的新产品无需用户特意做出任何举动,它就能正常工作。甚至,这个类似于BAND-AID的设备甚至在你坐着不动的时候也能发电,从而进一步扩大了它作为便携式发电装置的潜力。

  根据该团队的说法,位于可穿戴设备中的生物燃料电池能够在睡眠期间收集400毫焦耳/平方厘米的能量,这足以为类似数字(非智能)手表的东西供电。除了汗水之外,压电发电机允许用户用手指轻轻按压产生额外的能量。

  论文的资深作者、加州大学旧金山分校雅各布斯工程学院的纳米工程教授Joseph Wang补充说:“我们设想这可以用于任何涉及触摸的日常活动,即一个人在工作时、在家里、在看电视或吃饭时无论如何都会做的事情,我们的目标是,这种可穿戴设备将自然地为你工作,你甚至不必考虑它。”

  虽然这种以指尖为动力的可穿戴设备无疑可以与许多技术结合使用,但最明显的用例之一是VR。VR技术固有的物理特性使其成为一个靠汗水运行的设备的完美候选者,特别在用户游玩《Beat Saber》、《Supernatural》和《GORN》等耗费体力的VR游戏时,该设备的作用可能极为明显,因为头显能使用通过手指轻按产生的电量来工作。理论上说,你可以在玩的过程中通过简单地使用运动控制器与游戏中的世界互动来为VR体验提供能量。

  Yin补充说:“将其与一个在你运动时收集能量的设备相比较,当你在跑步时,你投入了数百焦耳的能量,但设备却产生了毫焦耳的能量。在这种情况下,你的能源投资回报率非常低。但有了这个设备,你的回报就非常高。当你在睡觉时,你没有投入任何工作。即使只按一下手指,你也只投资了大约半毫焦耳”。

  不过,由于该技术仍处于起步阶段,因此在其能够产生的电量方面受到限制。在其目前的状态下,该设备可以为类似数字手表的东西供电。根据该团队的说法,在该可穿戴设备能够支持更强大的电子设备(比如智能手机或VR头显)之前,还需要一些时间。

  当然,如果该技术有朝一日真的可以成熟起来,那用户身体能发电的部位可远不止手指,脸部、胸部甚至腿部都是可以的。

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