科學家開發新裝置可通過從指尖收集汗水來獲取能量
據外媒CNET報導,工程師們想出了一個裝置,可以從人們的指尖收集汗水來發電–而且用戶甚至不需要抬起一根手指就能讓它發揮作用。事實上,它可以在你坐著不動,甚至睡覺的時候做它的事情。這種靈活的細條像創可貼一樣纏繞在手指尖上,將人類汗液中的化學物質轉化為少量的電能。手指不斷地產生汗液,因此該設備可以在佩戴者不動聲色的情況下工作。
加州大學圣迭戈分校的納米工程教授Joseph Wang說:“通過利用指尖上的汗水–無論你在哪里或在做什麼,它都會自然流出–這項技術在用戶不付出任何努力的情況下提供了淨能量。”
依靠生物能源採集器的自供電可穿戴系統需要過多的能量輸入,這很常見。但是,由於這個設備不需要佩戴者的任何物理輸入就能工作,它“在使可穿戴設備對普通人來說更實用、更方便和更容易獲得方面邁出了一步”,研究報告的共同作者、加州大學聖地亞哥分校納米工程系博士生Lu Yin在一份聲明中說。加州大學聖地亞哥分校的研究人員以前曾研究過將汗水轉化為電能的臨時紋身。
研究人員說,該設備有可能為工作在毫瓦範圍內的低功率電子產品供電,如手錶,但它還不適合持續為高性能電子產品供電,如智能手機。
研究人員表示:“我們的目標是使這成為一個實用的設備。我們想表明,這不僅僅是另一個可以產生少量能量的很酷的東西,然後就這樣了。我們實際上可以利用這些能量來為有用的電子產品供電,如傳感器和顯示器。”
指尖的汗腺密度最高,達一千多個,可以產生比身體其他大部分部位多100到1000倍的汗液。不過,可能很難注意到它們有多汗,因為汗水通常一出來就從指尖蒸發掉了。這個新設備在它出現之前就將其收集起來。
該設備被打造為高度吸收性。首先,汗水被吸收,並被一墊碳泡沫電極轉化為能量。電極上有酶,可以觸髮乳酸和汗液中的氧分子之間的化學反應,產生電能。電極下面還有一個由壓電材料製成的芯片,在按下時產生更多能量。
當佩戴者出汗或按壓時,電能被儲存在一個小型電容器中。然後,它可以被釋放出來,為低功率的設備提供能量。
當一個受試者在指尖戴著該設備睡了10個小時時,該可穿戴設備收集了400毫焦耳的能量,這足以為一塊電子表(但不是智能手錶)提供24小時的能量。研究人員指出,將設備捆綁在更多的指尖上會產生更多的能量。