一種新型可穿戴式發電機可為現有的無線傳感器供電

加州理工學院醫學工程助理教授高偉一直在開發一系列廉價的可穿戴傳感器,以及利用人體為其供電的方法為可穿戴傳感器供電。如何為隨身設備供電一直是科技業界最大的挑戰,雖然電池是一種選擇,但由於電池體積大,而且電池會耗盡電量,所以並不理想。

一種新型可穿戴式發電機可為現有的無線傳感器供電

高偉開發了一種新的無線可穿戴傳感器的供電方式,可以收集人在移動時產生的動能。能量收集功能是通過使用包括特氟龍、銅和聚酰胺在內的材料夾層來實現的。這些材料附着在人的皮膚上。當材料片與銅和聚酰胺製成的滑動層摩擦時,就會產生少量的電力。

這種效果被稱摩擦電(triboelectricity),人在走過地毯和觸摸金屬旋鈕後所受到的靜電沖擊可以說明了一點。摩擦電發生器也叫納米發電機,固定在佩戴者的軀幹上。人體運動時,滑塊在定子上滑動產生電流。

高偉和他的團隊創造的納米發電機使用了市面上的柔性電路。這種材料便宜、耐用、機械強度高,長期使用。不過該發電機無法產生大量的電力,舉個例子就是需要至少100平方米的表面積持續運動才能為一個40瓦的燈泡供電。

然而,可穿戴式傳感器對電力的要求很低。電力可以儲存在電容器中,直到有足夠的電量,傳感器才能進行讀取,並通過藍牙將數據無線發送到手機上。用戶移動的次數越多,傳感器可以收集的數據就越多,所以即使是久坐的用戶也可以積累足夠的電力來操作。

來源:cnBeta