卡内基梅隆大学研发出皮肤供电技术，可穿戴设备将无需电池

IT之家 11 月 6 日消息，卡内基梅隆大学的研究人员开发了一种名为“Power-over-Skin”的技术，能够利用人体产生的射频能量为可穿戴设备供电，有望彻底摆脱电池的束缚。

随着计算技术的进步，可穿戴电子设备变得越来越小巧，功能也越来越丰富。然而，供电问题仍然是一个挑战。虽然一些设备已经能够利用太阳能充电，但电池仍然是不可或缺的组件。

卡内基梅隆大学未来界面小组的研究人员提出了一种名为“Power-over-Skin”的解决方案，该技术能够利用人体产生的射频能量来为可穿戴设备供电。这种方法无需接触除皮肤以外的任何物体，有潜力彻底消除对电池的依赖。

研究人员发现，人体能够高效地产生 40 MHz 的射频能量。通过佩戴一个“接收器”，可以无创地获取这种能量，为设备供电。研究人员主要致力于优化这些接收器的尺寸、重量、形状和功率效率。接收器可以放置在身体的任何部位，并且由于其电容性，甚至可以透过衣服工作，理论上可以集成到智能手机中。

研究人员已经使用多种设备展示了该技术，包括带有操纵杆的蓝牙戒指、记录用户健康数据的医疗贴片、带有屏幕的防晒贴片等。未来，该技术还可以应用于 VR / AR 头显和其他新型可穿戴设备。由于人体能够持续产生能量，人们可以同时佩戴多个设备，而无需担心电池电量。

这项技术可以为几乎任何可穿戴设备提供电力，从而消除对电池的需求，减轻设备重量并减小体积。这将使可穿戴设备制造商能够创造出更轻薄、更时尚的无电池设备，同时减少对稀土矿物的依赖。

虽然这项技术仍处于早期阶段，但其潜力巨大。可以为各种可穿戴设备供电，从简单的手表到复杂的健身追踪器和医疗设备。唯一的限制是设备的功耗必须相对较低，因为人体产生的能量有限。

研究人员将这项技术与机械手表中的自动上链机制进行了比较。机械手表利用手臂运动来上紧发条，但后来被更准确、更便宜的石英手表所取代。而“Power-over-Skin”技术则是一种更先进的利用人体能量的方法。

IT之家注意到，研究人员测试了四种发射器位置：右脚底、腹部、左腕和脸部（可能适用于 AR / VR 头显）。每种发射器都有六个接收器位置：右脚踝、颈后、胸骨、左右肱二头肌和左食指，这些位置通常是可穿戴设备的佩戴位置。测试结果显示，发射器和接收器距离最短的设备的平均功率最高，为 1.53 mW，最低功率为 5.3 μW。虽然可以透过衣服传输，但效率会降低。

这项研究为无电池可穿戴设备的未来奠定了基础，证明了利用人体产生的射频能量为设备供电的可行性，为未来更轻巧、更便捷的可穿戴设备开辟了新的可能性。