據英國《每日郵報》網站7月13日報導，研發人員宣稱，一種像石膏一樣纏繞在手指上的新型可穿戴裝置可以在人睡覺時收集汗水並利用它發電。這款裝置的樣機目前只能儲存少量電力，需要連續佩戴3周才能為智慧型手機提供電力，但美國加利福尼亞大學聖迭戈分校的研發人員希望未來能夠提高容量。
他們發現，佩戴10個小時能產生可讓手錶走24小時的電力——大約400毫焦。
而這僅僅是一個指尖。研究人員說，其他指尖也綁上該裝置就可以產生10倍於此的電力。
大多數可穿戴發電裝置需要佩戴者進行高強度運動，或依賴陽光等外部來源或溫度的大幅變化。
研究團隊解釋說，這種新裝置利用一個無源系統用指尖上的汗液發電，即使你正在睡覺或完全靜坐。
這是因為指尖是人體最多汗的部位。藉助一種智能海綿材料，汗液可以被導體收集和處理。當佩戴者按壓、開始出汗或輕敲手指時，能量收集器會產生少量電力。它將打字、發簡訊、彈鋼琴或敲摩爾斯電碼等活動轉換成額外的電力。因此，發一條推文就可以為手機充電。
研究報告的共同第一作者、博士生尹路（音）說：「與其他汗動力可穿戴裝置不同，這款裝置不需要運動，佩戴者無需任何身體輸入就能發揮作用。」
他說：「這項工作是朝著讓可穿戴裝置更實用、更方便、更易為普通人使用的方向所邁出的一步。」
研究人員說，指尖是人體汗腺最集中的部位之一，每個指尖產生的汗液是其他大多數部位的100到1000倍。
尹路說：「我們感覺身體其他部位更多汗的原因是那些部位通風不好。相比之下，指尖總是暴露在空氣中，一出汗就蒸發掉了。因此，我們不讓指尖的汗液蒸發掉，而是用我們的裝置收集汗液來產生能量。」
但從這麼小的部位收集汗水並將其轉化為電力，需要特殊的材料和工程技術。
報導稱，這種裝置裝有電導體或電極，由碳泡沫製成，可吸收手指上的汗液。電極上的酶會引發汗液分子——乳酸和氧氣之間的化學反應，從而產生電力。電極下的一塊由「壓電材料」製成的小晶片在受到按壓時也會產生電力，電力儲存在一個小電容器中，在需要時放電到其他設備上。
尹路說：「這個裝置大約有1平方厘米大。材料也很柔韌，所以不必擔心它太硬或感覺怪異。你可以舒適地長時間佩戴它。」
為了測試該裝置，研究人員讓一名志願者把它戴在手指上，然後執行各種任務，包括打字、敲擊甚至睡覺。在10個小時的睡眠時間里，該裝置收集了近400毫焦的能量，足以為一個電子腕錶提供24小時的電力。
高級作者約瑟夫·王教授說：「這項技術能讓使用者不費力氣就獲得能量。這就是我們所說的最大投資能源回報。」
大多數將汗液轉化為電能的裝置要求佩戴者進行像跑步或騎車這樣的高強度運動，但這個裝置不需要。
尹路說：「在你跑步時，你投入數百焦耳的能量，而裝置只能產生以毫焦計的能量。在這種情況下，你的投資回報率很低。」
在一項實驗中，手指充電器與一個化學傳感器和一個小型低功率螢幕相連。將手指充電器每10秒鍾按10次或戴兩分鍾，就足以驅動傳感器和螢幕。
尹路說：「我們的目標是讓它成為一種實用的裝置。」他還說，他們正在努力使其更加高效和耐用。
它還將與其他類型的能量收集器結合起來，以創建新一代的自供電可穿戴系統。
這項研究結果發表在美國《焦耳》雜誌上。
來源：cnBeta
