最新研究：可穿戴设备可由人体供电

随着计算技术的发展，可穿戴电子设备变得越来越小巧且功能丰富，但供电问题依然是一大挑战。虽然一些设备已成功采用太阳能充电，但电池仍是必不可少的部分。然而，未来界面小组的研究人员找到了一种创新的方法，利用人体内的射频能量为可穿戴设备供电，这种方法无需任何侵入性手段，有望彻底解决电池问题。

技术原理
这项研究由卡内基梅隆大学的 Andy Kong、Daehwa Kim 和 Chris Harrison 共同完成，他们发现人体特别擅长产生40 MHz的射频能量。通过设计一种“可穿戴接收器”，这些能量可以被捕获并转化为电力，无需任何物理接触。研究人员重点优化了接收器的设计，以确保其尺寸、重量、形状和能效达到最佳状态。这种接收器可以放置在身体的任何部位，甚至可以通过衣物工作，理论上也可以集成到智能手机中。

应用示例
研究人员展示了这项技术在多种设备上的应用，包括一个带有操纵杆的蓝牙戒指、一个记录用户健康数据的一次性医疗贴片、一个带有屏幕的防晒贴片以及其他多种设备。未来，这项技术还可以应用于虚拟现实/增强现实耳机和新型可穿戴设备。由于人体持续产生能量，用户可以同时佩戴多个设备，而无需频繁充电。

技术优势
这项技术的最大优势在于，任何随身携带的设备都可以自行供电，不再需要电池，从而减轻了设备的重量和体积。这也将消除频繁充电的需要，使得可穿戴设备更加方便和实用。此外，减少对电池的需求还将减少对制造电池所需稀土矿物的依赖，有助于环保。

前景展望
研究人员将这项技术与机械表进行了比较，机械表通过手臂运动自动上弦。尽管现代石英机芯更为精确和便宜，但我们可能正在探索一种更复杂的方法来利用人体能量。实验结果显示，不同部位的发射器和接收器之间的距离对能量传输效率有显著影响。最高效的配置平均功率可达1.53 mW，最低的也有5.3 μW，尽管通过衣物传输会稍微降低效率。

总之，这项概念验证研究展示了无电池皮肤供电技术的巨大潜力。当设备佩戴在不同位置时，这种能量足以运行微处理器和传感器，显示输出并进行无线通信。虽然从实验室到实际产品的转化还需要时间，但这项技术无疑为未来的可穿戴设备带来了新的希望。