時代在發展，科技在進步，可穿戴設備的新的充電方式也出現了更加新穎的方式。究竟有哪些？我們一起來看下吧！

 

據華盛頓郵報消息，加利福尼亞大學的研究員，最近研究了一項新技術，可以將汗水轉化成電能。

 

這個研究團隊研發出一款新型生物電池，可像貼紙一樣附著在用戶身上，利用人體在運動過程中分泌的乳酸產生能量，生物電池中的傳感器可從乳酸分子中獲取電子從而產生電流。

 

人在運動時，組織細胞無法獲得足夠的氧就會產生乳酸，運動員會在體能訓練中檢測血液中的乳酸水準，用以評估訓練的水準，醫生也常常透過檢測乳酸含量的方式，來診斷心臟病或肺病。目前檢測乳酸的方式主要是透過采集血液樣本，在運動過程中的不同時點進行檢測。

 

該團隊采用檢測技術制造了一款生物電池，在測試的過程中發現不常運動的人汗液產生電量多，由于身體體能儲備差，在短時間的運動后，身體開始進入無氧運動狀態產生乳酸。該生物電池生成的電流非常微弱，理論上可獲取的最大電能為每平方米皮膚范圍可產生70 uW/cm²，實驗中 2mm X 3mm的電極僅產生了4uW電能，尚不足以驅動日常使用的手表，研究團隊稱繼續經過改進后，電流可達到驅動小型電子設備的水準。

圖1 像貼紙一樣，汗水發電

 

為延長可穿戴設備使用時間，次世代電池技術正逐漸嶄露頭角。可穿戴設備因囿于輕薄體積的限制，其電池容量及續航力一直是開發商戮力突破的設計關卡，由于傳統的鋰高分子電池（LPB）已逐漸不敷使用，各種次世代電池技術也因應而生，成為可穿戴設備開發商關注的焦點之一。

 

未來可穿戴設備的設計趨勢將朝向多功能整合、最低使用時間至少須超過一日、設備薄型化/輕量化/小型化，以及與各種異質材料整合等方向演進，將為內部的電池設計帶來嚴峻挑戰。

目前可穿戴設備功能雖不復雜，但其最大的設計瓶頸在于體積受限，故電池容量無法滿足長時間的使用需求;此外，因可穿戴設備須貼近人體使用，是以 “配戴”為主，尚須考量到整體的外觀設計和時尚感，除可撓式的外觀為大勢所趨外，開發商亦將提高各種迥異于一般電子產品硬冷材質等軟性封裝的采用比例，而因應可穿戴設備未來的外觀設計趨勢，其內部電池設計亦須有相應調整。

 

據了解，目前產學界研發中的次世代電池約可分成三大類，分別為高能量密度電池、固態超薄電池與可彎曲電池，包括三星（Samsung）、樂金（LG）、Panasonic、積水化學（Sekisui Chemical）等大廠皆積極投入開發。

 

在相同的體積厚度下，若使用次世代電池取代鋰高分子電池，將能延長設備使用時間1.4～1.8倍，若是在相同的電容量下，次世代電池的厚度與重量則可減少約50%～75%，更重要的是，次世代電池亦能牽動可穿戴設備整體外觀設計;以智能手表、手環為例，雖然目前其內部電池模組皆是設計于表頭之下，但可彎曲的“表帶電池”將是未來開發商的設計目標，如此一來便可縮小表頭使用的電池容量，并降低表頭厚度。

 

對可穿戴設備來說，最大的問題之一就是如何在不把設備做得太大的同時保證足夠長的續航時間。最理想的情況是用戶完全不需要為設備充電。

 

圖2 取之不盡用之不竭的太陽能

 

想要讓可穿戴設備徹底不用充電，能量收集只是一方面。能量存儲是另一個有很大提升空間的方面。另一個讓可穿戴設備提高續航甚至完全不用充電的方法是大幅減少傳感器、芯片和通信系統的能量消耗。智能手機的成功推動了低能耗高性能芯片的發展。可穿戴設備的處理器所需要計算能力和能量還更少。為應對這一問題，包括Intel在內的芯片大廠正通過把處理器、內存和通信模塊整合到單一芯片中去，從而減少常見的一些能量損失。

 

總結：以上所有，都可以看出人類正在推動可穿戴設備進入一個不用充電的時代，而且筆者堅信這個時代終將來臨。當這個時代來臨的時候，消費者使用可穿戴設備體驗將不同以往，這樣才可以將可穿戴設備推向更廣泛的領域。