新型可穿戴发电机可为无线传感器供电

加州理工学院的医学工程助理教授 Wei Gao 一直在开发一系列廉价的可穿戴传感器以及使用人体为它们供电的方法。为可穿戴传感器供电一直是最大的挑战。虽然电池是一种选择，但它们并不理想，因为它们体积庞大且电量耗尽。

Gao 开发了一种为无线可穿戴传感器供电的新方法，该传感器可以收集人在移动时产生的动能。能量收集能力是通过使用包括聚四氟乙烯、铜和聚酰胺在内的材料夹层来实现的。该材料附着在人的皮肤上。当材料片与由铜和聚酰胺制成的滑动层摩擦时，会产生少量电力。

这种效应被称为摩擦起电，可以通过一个人走过地毯并触摸金属旋钮后受到的静电冲击来说明。摩擦发电机也称为纳米发电机，固定在佩戴者的躯干上。在人体运动过程中，滑块靠在定子上滑动，从而产生电流。

Gao 和他的团队创建的纳米发电机使用商用柔性电路。这种材料价格便宜、耐用且机械强度高。发电机无法产生大量电力。研究人员说，你需要 100 平方米的表面积才能为 40 瓦的灯泡供电。

然而，可穿戴传感器的功耗要求较低。电能可以储存在电容器中，直到有足够的电量供传感器读取并使用蓝牙将数据无线发送到手机。用户移动得越多，传感器可以收集的数据就越多。即使久坐不动的用户也可以积累足够的电量来操作。