用身體給可穿戴設(shè)備充電，網(wǎng)友：離人類被當(dāng)作電池更近一步！

豐色 2021-07-13 16:20:32 來源：量子位

可穿戴設(shè)備越來越多，充電也越來越麻煩。

有沒有好的解決辦法呢？

或許，你看過黑客帝國……

機(jī)智的你，一拍腦袋：用人體？

Emmmm，方向差不多對(duì)了！

新加坡國立大學(xué)成功地演示了一項(xiàng)利用人體作為媒介來為可穿戴設(shè)備充電的技術(shù)。

對(duì)，只需身上的一個(gè)諸如手機(jī)的電子設(shè)備，就能通過身體為你的任何可穿戴設(shè)備無線充電！

該研究已發(fā)表在Nature子刊（ Nature Electronics ），這也是現(xiàn)有的此類可穿戴設(shè)備研究的第一個(gè)成果。

通過人體，1個(gè)電源可為10個(gè)可穿戴設(shè)備供電

正如你所看到的，研究人員右手腕電子手表的下邊是一個(gè)發(fā)射器?（transmitter），左手腕的則是接收器?（receiver）。

里面各自含有一張芯片：

這就是這個(gè)系統(tǒng)的組成。

發(fā)射器可以放在手機(jī)、電子手表或者其他電子設(shè)備附近，多個(gè)接收器可以放置在人體的任何位置。

然后，該系統(tǒng)就利用電源的電量，通過一個(gè)體耦合?（body-coupled ）電力傳輸?shù)倪^程為人身上多個(gè)可穿戴設(shè)備無線供電。

(P.S.體耦合是一種通信技術(shù)，將患者的皮膚作為一種波導(dǎo)無線交流方式)

下圖為系統(tǒng)示意圖，就是一個(gè)集成電路：

該電路通過適應(yīng)發(fā)射器和接收器處，皮膚與電極接口寄生阻抗的變化來提高回收功率電平（recovered power level）。

為了使發(fā)射器的輸出功率最大化，需進(jìn)行動(dòng)態(tài)阻抗匹配。

在接收端，為進(jìn)一步增強(qiáng)回收功率、將電力覆蓋范圍擴(kuò)大到全身，提出了阻抗失諧放大器（detuned impedance booster，DIB）和體適應(yīng)整流器（bulk adaptation rectifier，BAR）。

此外，為了在負(fù)載變化的情況下保證最大的功率削減，還提出了雙模升降壓換流器（DM-BBC）。

實(shí)驗(yàn)表明，通過該系統(tǒng)，一個(gè)充滿電的電源可為人身上多達(dá)?10 個(gè)可穿戴設(shè)備供電，持續(xù)時(shí)間超過?10 小時(shí)。

另外，還可以從周邊環(huán)境中獲取電能。

因?yàn)榈湫偷霓k公室和家庭環(huán)境中（例如運(yùn)行中的筆記本電腦），都存在寄生電磁波?(parasitic electromagnetic，EM) 。

利用該系統(tǒng)的接收器收集這些電磁波，也可以達(dá)到通過人體為設(shè)備充電的功能。

未來：更小甚至無電池的可穿戴設(shè)備

要說這種利用人體給可穿戴設(shè)備無線充電最大的好處，研究人員表示：

電池作為可穿戴設(shè)備不可或缺的組件之一，不僅貴，還占體積。

他們這獨(dú)特的系統(tǒng)未來有可能省去電池，從而使制造商能夠在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)把可穿戴設(shè)備做的更小。

而且如果真的沒有了電池的限制，下一代可以穿戴設(shè)備可能就要來了。

最后該團(tuán)隊(duì)表示，將繼續(xù)提高其收發(fā)系統(tǒng)的供電效率，希望未來任何給定的電力傳輸設(shè)備，都能滿足所有可穿戴設(shè)備的電力需求。

網(wǎng)友：不，謝了

而網(wǎng)友們看到這項(xiàng)研究后，必然吐槽：這離人類被當(dāng)作電池又進(jìn)一步了！黑客帝國要來了！

不過還是有不少人認(rèn)真討論：

發(fā)射器和接收器會(huì)不會(huì)在體外形成電場(chǎng)，從而影響別的東西？

如果不穿絕緣鞋的話，怎么確保電流不接地呢？

對(duì)此，有人給出了回答：不會(huì)接地的。因?yàn)樵谶@個(gè)直流電路的系統(tǒng)中，電流隨電壓差流動(dòng)，而電壓差就在你身體里，地面在此時(shí)就不是什么特殊的導(dǎo)體了。

而要問大家愿不愿意利用自己的身體給設(shè)備充電，不少人紛紛表示：

“這不是啥好消息?！?/p>

“不，謝了?！?/p>

或許是擔(dān)心它干擾體內(nèi)的“疫苗芯片”？？

而你，又是否愿意呢？

論文地址：

https://www.nature.com/articles/s41928-021-00592-y

參考鏈接：

[1]https://news.samsung.com/global/samsung-researchers-prove-the-viability-of-commercialized-stretchable-devices

[2]https://www.reddit.com/r/science/comments/nzsjtp/researchers_have_found_a_way_to_power_multiple/