作者| 石筱玉

编辑| 傅博

喜欢健身,可是担心自己在跑步机上坚持不了半个小时?大部分人在这个时候都会戴上耳机,通过有节奏感的音乐刺激自己的耳膜,从而获得力量。

但是运动的时候听音乐也可能变得很麻烦:耳机上全是黏糊糊的汗水不说,手机电量也可能一不注意就在一首首歌曲之间与你告别,让你不得不在回家的路上对着空气发呆。

手机没电听不了歌,这可怎么办呢?(资料图片)

既然汽车能够在运行时为电池充电,那人的运动可以吗?加州大学圣迭戈分校(UCSD)的研究者们就为我们实现了这个梦想

他们发明的皮肤贴片能够让使用者一边运动、一边为手机充电——他们使用的供能材料,是你在运动中流淌出的汗液。

这块贴片不是膏药,而是可穿戴电池

这块神奇的贴片十分柔软,其长宽仅有几厘米,可以直接被贴在皮肤上,吸收使用者的汗液。研究者说,这块贴片的运行原理和电池非常相似:

贴片上的生物酶相当于电池的正负极,同时人的汗液代替了电池中的电解液。贴片中的酶能够分解人类汗水中的乳酸,以此进行一个类似充放电的过程。

将汗水作为“生物电池”的原材料听起来非常有趣,可是在实际研究中研究者们饱受“电力不足”的困扰。不过,近期的一个突破让他们从贴片中提取到的能量为此前的10倍。UCSD的研究者Joseph Wang对此表示:

“我们现在提取出的能量强度很高。如果你外出跑步,你就有可能在跑步途中使用这项技术为你的手机充电了。”

据他们发表在Energy & Environmental Science期刊上的文章,这一贴片的开路电压达到0.5V(伏特),在电压为0.2V时的能量强度为每平方厘米1.2mW(毫瓦),是可穿戴生物电池中能量最强的。据悉,研究者们已用这一“汗水电池”成功支持一只收音机运转两天。

这块贴布的工作原理示意图。(密恐患者小心!)

充电不是重点,重点是健康监测

研究者们同时表示,这块“汗水电池”并不是他们研究的终点:目前,他们的思考方向是如何利用这一块轻便的贴片设计帮助健康领域的可穿戴设备。

英国巴斯大学的生物电池研究者Mirella Di Lorenzo对此表示:

“这一贴片的最佳用途就在于它可以被加入检测用户健康的可穿戴设备中。在可穿戴设备读取、分析数据后,用户的汗水可以通过贴片给设备充电,从而让它能够将分析结果发到用户的智能手机上。”

由于研究者们通过汗水中的乳酸给贴片“充电”,他们也可以考虑通过乳酸的浓度判断使用者的身体健康状况。

由于汗液中的乳酸是由运动过程中的葡萄糖代谢产生的,这项技术可以被用于监测运动员在运动过程中的身体状态。

除了乳酸之外,汗液中也有很多其它值得关注的指标,葡萄糖就是一例。汗液中的葡萄糖含量一般与其在血液中的浓度有关:

如果研究者们能在贴片分析中加入葡萄糖浓度这一指标,那么就能在不取血样的情况下监控糖尿病人的血糖含量了。

尽管用汗水进行充电这个想法此前并不多见,但是研究者们已不是第一次尝试用人类运动产生电能,而且,他们的脑洞一个比一个大。

今年5月,澳大利亚的研究者表示,将研究如何使用传统的“人体动能”给电池供电。据新华社报道,澳大利亚联邦科学和工业研究组织设计出的样品设备不仅可将人行走时的动能转换为电能,而且还能精确识别人的步态。

研究者们表示每个人行走时的步态模式如指纹般独一无二,并且几乎不可能复制,因此这项技术带来的步态识别比传统密码更为可靠。据悉,这一设备的步态识别准确率已达到95%。

在《碟中谍5:神秘国度》中,就有对步态分析识别密码进行的展示。

之前,潮科技栏目也报道过普渡大学的研究者尝试使用体温给可穿戴设备充电。普渡大学Kazuaki Yazawa教授开发的一款热电半导体丝线可以织入服装面料或其他表面,从其中吸收热量并将其转化为电能。

在不久的将来,我们又能为运动健身找到了一个新理由:我可不是在为自己跑步,我这是在给手机充电啊!

夏天出汗千万别急着擦,赶紧用它来给手机充电吧!|潮科技

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