详解可穿戴领域升级了的充电方式

时代在发展，科技在进步，可穿戴设备的新的充电方式也出现了更加新颖的方式。究竟有哪些？我们一起来看下吧！

据华盛顿邮报消息，加利福尼亚大学的研究员，最近研究了一项新技术，可以将汗水转化成电能。

这个研究团队研发出一款新型生物电池，可像贴纸一样附着在用户身上，利用人体在运动过程中分泌的乳酸产生能量，生物电池中的传感器可从乳酸分子中获取电子从而产生电流。

人在运动时，组织细胞无法获得足够的氧就会产生乳酸，运动员会在体能训练中检测血液中的乳酸水准，用以评估训练的水准，医生也常常透过检测乳酸含量的方式，来诊断心脏病或肺病。目前检测乳酸的方式主要是透过采集血液样本，在运动过程中的不同时点进行检测。

该团队采用检测技术制造了一款生物电池，在测试的过程中发现不常运动的人汗液产生电量多，由于身体体能储备差，在短时间的运动后，身体开始进入无氧运动状态产生乳酸。该生物电池生成的电流非常微弱，理论上可获取的最大电能为每平方米皮肤范围可产生70 uW/cm²，实验中 2mm X 3mm的电极仅产生了4uW电能，尚不足以驱动日常使用的手表，研究团队称继续经过改进后，电流可达到驱动小型电子设备的水准。

图1 像贴纸一样，汗水发电

为延长可穿戴设备使用时间，次世代电池技术正逐渐崭露头角。可穿戴设备因囿于轻薄体积的限制，其电池容量及续航力一直是开发商戮力突破的设计关卡，由于传统的锂高分子电池（LPB）已逐渐不敷使用，各种次世代电池技术也因应而生，成为可穿戴设备开发商关注的焦点之一。

未来可穿戴设备的设计趋势将朝向多功能整合、最低使用时间至少须超过一日、设备薄型化/轻量化/小型化，以及与各种异质材料整合等方向演进，将为内部的电池设计带来严峻挑战。

目前可穿戴设备功能虽不复杂，但其最大的设计瓶颈在于体积受限，故电池容量无法满足长时间的使用需求;此外，因可穿戴设备须贴近人体使用，是以 “配戴”为主，尚须考量到整体的外观设计和时尚感，除可挠式的外观为大势所趋外，开发商亦将提高各种迥异于一般电子产品硬冷材质等软性封装的采用比例，而因应可穿戴设备未来的外观设计趋势，其内部电池设计亦须有相应调整。

据了解，目前产学界研发中的次世代电池约可分成三大类，分别为高能量密度电池、固态超薄电池与可弯曲电池，包括三星（Samsung）、乐金（LG）、Panasonic、积水化学（Sekisui Chemical）等大厂皆积极投入开发。

在相同的体积厚度下，若使用次世代电池取代锂高分子电池，将能延长设备使用时间1.4～1.8倍，若是在相同的电容量下，次世代电池的厚度与重量则可减少约50%～75%，更重要的是，次世代电池亦能牵动可穿戴设备整体外观设计;以智能手表、手环为例，虽然目前其内部电池模组皆是设计于表头之下，但可弯曲的“表带电池”将是未来开发商的设计目标，如此一来便可缩小表头使用的电池容量，并降低表头厚度。

对可穿戴设备来说，最大的问题之一就是如何在不把设备做得太大的同时保证足够长的续航时间。最理想的情况是用户完全不需要为设备充电。

图2 取之不尽用之不竭的太阳能

想要让可穿戴设备彻底不用充电，能量收集只是一方面。能量存储是另一个有很大提升空间的方面。另一个让可穿戴设备提高续航甚至完全不用充电的方法是大幅减少传感器、芯片和通信系统的能量消耗。智能手机的成功推动了低能耗高性能芯片的发展。可穿戴设备的处理器所需要计算能力和能量还更少。为应对这一问题，包括Intel在内的芯片大厂正通过把处理器、内存和通信模块整合到单一芯片中去，从而减少常见的一些能量损失。

总结：以上所有，都可以看出人类正在推动可穿戴设备进入一个不用充电的时代，而且笔者坚信这个时代终将来临。当这个时代来临的时候，消费者使用可穿戴设备体验将不同以往，这样才可以将可穿戴设备推向更广泛的领域。