據(jù)外媒Tech Xplore報道，新加坡南洋理工大學(xué)的研究團隊開發(fā)出一種新款電池。該電池由人體汗液供電，可以“貼”在一些可穿戴設(shè)備上，如手表、腕帶或臂帶等。

如果你騎30分鐘動感單車，你的體內(nèi)就會產(chǎn)生4.2V電壓和3.9mW輸出功率。研究人員表示，這些能量足以支持“汗液動力電池（sweat-powered battery）”給傳感器供電，并能讓傳感器通過藍牙將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能終端。

該研究于7月14日發(fā)表在《科學(xué)·進展（Science Advances）》上，論文名稱為《用于可穿戴設(shè)備的具有汗液增強導(dǎo)電性的可印刷彈性電極（Printable elastomeric electrodes with sweat-enhanced conductivity for wearables）》。同時，南洋理工大學(xué)旗下的創(chuàng)新公司NTUitive也已經(jīng)提交了汗液動力電池的專利申請。

一、重新定義電池供電方式，吸汗的“棉布”可維持長期供電

“汗液”電池通過將含有銀片和親水性聚合物（HPUA）的油墨印刷到可拉伸紡織品上制成，這些油墨將作為電池電極。

當(dāng)銀片與汗液接觸時，其氯離子和酸度的液體環(huán)境會讓銀片結(jié)塊，不但增加了銀片的導(dǎo)電能力，而且會促使電流在電極之間運動。

▲人體汗液導(dǎo)電性增強示意圖和Ag-HPUA電極的制備示意圖。（來源：《Science Advances》）

因為人們的汗夜量還決于汗液所在的身體部位、環(huán)境條件和一天中的時間，所以人體分泌的汗液量是變化的。

針對這種情況，該電池采用了吸水性較好的可拉伸紡織品來保留大量汗水，因此即使人們出汗情況并不可控，但電池也能依舊維持供電。

不僅如此，當(dāng)電池材料被拉伸時，其電阻會進一步降低，這意味著這款電池具有一定的承壓能力，可以在用戶鍛煉時使用。

南洋理工大學(xué)研究生院院長、材料學(xué)家Lee Pooi See教授表示，“我們的設(shè)備可能比目前的技術(shù)要更耐用，因為我們證明它能長期處于拉伸狀態(tài)或者與汗水接觸，可以承受佩戴者日常活動所受到壓力。

該款電池大小尺寸為2cm x 2cm，Lee教授表示，“我們電池的小尺寸還解決了可穿戴技術(shù)中的兩個問題：傳統(tǒng)紐扣電池?zé)o法實現(xiàn)的時尚美感以及小尺寸電池會降低產(chǎn)品的電量?！?/p>

接下來，研究人員計劃進一步探索人體汗液的其他成分影響，以及體溫等因素如何影響電池的性能。

二、無毒無污染，“汗液”電池或?qū)㈤_啟可穿戴電子產(chǎn)品新范式

與傳統(tǒng)電池會對環(huán)境造成危害不同，這款新電池不含任何重金屬或有毒化學(xué)物質(zhì)。

外媒Tech Xplore認為，汗液動力電池反映了南洋理工大學(xué)致力于尋找解決方案來減輕人類對環(huán)境的影響。

Lee教授認為，“我們的技術(shù)代表著可穿戴設(shè)備設(shè)計中前所未有的里程碑。通過利用無處不在的產(chǎn)品——汗水，我們發(fā)明了一種不依賴傳統(tǒng)電池、更環(huán)保的可穿戴設(shè)備供電方式，我們希望這款電池能夠為各種可穿戴設(shè)備供電?！?/p>

同時，南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究員呂健談道，“傳統(tǒng)電池比以往任何時候都更便宜、更常見，但它們通常使用不可持續(xù)的材料制造對環(huán)境有害。傳統(tǒng)電池在可穿戴設(shè)備中也會有潛在危害，比如說損壞的電池可能會將有有毒液體濺到人體皮膚上，但我們的設(shè)備可以提供一個真正的機會來完全避免這些有毒材料。”

其他行業(yè)人士也對該項研究表達了自己的看法。加拿大滑鐵盧大學(xué)電氣與計算機工程系副教授Irene Goldthorpe強調(diào)了南大研究團隊所做工作的意義，“眾所周知，電子產(chǎn)品不喜歡濕氣，因此可穿戴設(shè)備通常完全密封以防止汗水滲入。這項研究將汗水從障礙物變成了能源，并表明它可以提高導(dǎo)電性，甚至在可穿戴設(shè)備中將汗水作為電解質(zhì)，這可能會開啟可穿戴電子產(chǎn)品設(shè)計的新范式?！?/p>

結(jié)語：可穿戴設(shè)備賽道正在涌現(xiàn)新玩法

南洋理工大學(xué)的研究團隊將汗液作為電池能源，將人體作為電解質(zhì)，可能會開啟了可穿戴電子產(chǎn)品的新玩法。

事實上，人們對可穿戴設(shè)備的設(shè)計越來多樣。近日美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員也發(fā)明了一種新型設(shè)備，將其戴在指尖上能夠通過手指出汗或輕按手指來發(fā)電。

不過盡管人們開始迫不及待地希望“甩掉”充電器，但現(xiàn)在很多可穿戴產(chǎn)品的新設(shè)計還處于試驗性質(zhì)，等到真正地普及相關(guān)產(chǎn)品還有很長的路要走。

來源：Tech Xplore