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锂电池如何解决智能穿戴设备的待电难题?

锂电池如何解决智能穿戴设备的待电难题?

来源:
2021/12/14 09:40
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【摘要】:

  如何解决可穿戴设备的致命问题?

  可穿戴设备已经成为一项热门技术,但电池寿命对许多科学家和制造商来说也成了一个问题。

  1. 把静电转换成可用的电能

  最近,新加坡国立大学(Singapore nationaluniversityofSingapore)的一个研究小组公布了一种小型柔性装置,它可以将突然产生的静电转化为可用的电能。该装置的一端接触皮肤表面,另一端覆盖一层金硅薄膜。该装置在两端各有一个圆柱形硅橡胶,可以产生更多的能量,并允许更大的面积和皮肤接触。

  可穿戴设备供电

  该团队在2015年IEEEMEMS会议上展示了他们的结果,并证明突发电流可以为一些设备供电。通过将该装置安装在受试者的手臂和喉咙上,他们可以通过握紧拳头和说话分别产生7.3V和7.5V的电压。手纸连续摩擦,最大电压90V,可直接点亮LED光源。该团队计划在未来推出更大的电池,这样它们就可以利用人类皮肤摩擦产生的更多能量。

  除了这种对电池动力的抵制,世界各地还有许多其他形式的研究。例如,一种新的纹身可以把人的汗水变成电能,也许可以把我们的下巴变成带有特殊耳机的发电机。似乎有很多方法可以解决未来可穿戴设备的供电问题。

  2. 新纹身:汗水变成电力

  8月16日,加州大学圣地亚哥分校(universityofCalifornia, SanDiego)研究员Joseph wang (JosephWang)发明了一种智能临时纹身,它可以通过流汗,有朝一日还可以为手机和其他可穿戴设备供电。

  智能纹身电源

  纹身会粘在你的皮肤上,检测你汗液中的乳酸水平,然后用乳酸制造微型燃料。当我们感到疲劳时,肌肉通常会有灼烧感,这与乳酸的积聚有关。就肌肉而言,乳酸是一种废物,代谢的终点。

  运动生理学家现在可以测量肌肉或血液中的乳酸水平。随着乳酸从汗液中释放出来,新的传感技术已经发展起来。王的智能纹身包括一个传感器,可以吸引来自乳酸的电子,从而触发电流。Wang估计,每平方厘米的皮肤可以产生70微瓦的电流。研究人员将电池添加到乳酸传感器中,以捕获和存储电流,然后形成了他们所谓的生物燃料电池。

  无论你是开车还是走路,你出汗越多,乳酸就越多,这意味着你的电池可以储存更多的能量。目前,这种纹身只能产生少量的能量,但研究人员希望这种生物燃料电池有朝一日能产生足够的能量,为智能手表、心率监测器或智能手机供电。

  摩托罗拉还创造了一个可以用来解锁手机的临时纹身。也许它是你手机的下一个必备配件,或者你只是需要一点墨水。

  太阳能锂电池不只是用于发电厂和路灯等大型应用。我们将看到微型太阳能电池为可穿戴设备供电。没有电池的太阳能手表已经存在多年了,EnergyBioNIcs公司最近开发了一款太阳能手表,既能满足自己的需求,也能满足其他设备的需求。

  在可穿戴设备中使用太阳能电池的一个问题是,该设备需要光来发电,如果光被阻挡,比如在袖子下面,它就不能发电。但从另一个角度来看,它也使太阳能电池成为智能服装的一个很好的选择,因为柔性电池甚至可以直接缝在织物上。

  传统的太阳能电池比传统的室内光源提供更强的阳光。为了解决这个问题,一些新的材料已经宣布可以在室内发电,电力是非常先进的。

 

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