随着科技的飞速发展,可穿戴电子设备逐渐普及,其功能的丰富性和体积的缩小给人们带来了极大的便利。
供电问题一直是限制这些设备进一步发展的瓶颈。
太阳能电池充电虽然已经在一些设备上得到了应用,但电池仍然不可或缺。
针对这一难题,卡内基梅隆大学的未来界面研究小组近期取得了一项重大突破——开发出了一种名为Power-over-Skin的技术,该技术能够利用人体产生的射频能量为可穿戴设备供电,有望彻底消除对电池的依赖。
人体是一个巨大的能量源。
研究小组发现,人体能够高效地产生40MHz的射频能量。
基于这一发现,他们研发了一种接收器,可以无创地获取这种能量,并将其转化为可穿戴设备所需的电力。
这一技术的核心在于接收器的设计,其尺寸、重量、形状和功率效率都是研究的重点。
接收器的设计极具创新性,它可以放置在身体的任何部位,甚至透过衣服工作,理论上还可以与智能手机等设备进行集成。
为了展示这一技术的实际应用潜力,研究团队已经展示了多种设备的应用实例,包括带有操纵杆的蓝牙戒指、用于记录用户健康数据的医疗贴片,以及带有屏幕的防晒贴片等。
尤其令人兴奋的是,该技术还可以应用于虚拟现实(VR)和增强现实(AR)头显等新型可穿戴设备中。
由于人体能够持续产生能量,因此用户可以同时佩戴多个设备,无需担心电池电量的问题。
这项技术的潜力巨大,不仅可以为各种可穿戴设备提供电力,从简单的手表到复杂的健身追踪器和医疗设备都在其适用范围内,而且有望推动可穿戴设备制造商创造出更轻薄、更时尚的无电池设备。
同时,这也将减少对稀土矿物的依赖,降低设备的制造成本和环保压力。
目前,这项技术仍处于早期阶段,其实际应用还面临一些挑战。
例如,设备的功耗必须相对较低,因为人体产生的能量有限。
尽管如此,研究团队仍在积极寻求突破,并将这一技术与机械手表中的自动上链机制进行了比较。
机械手表通过手臂运动来上紧发条,虽然被更准确、更便宜的石英手表所取代,但Power-over-Skin技术代表了一种更先进的利用人体能量的方法。
据IT之家报道,研究团队对四种发射器位置进行了测试:右脚底、腹部、左腕和脸部(适用于AR/VR头显)。
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。
尽管接收器可以通过衣物传输能量,但效率会有所降低。
尽管如此,这一技术的初步成果已经为其未来发展奠定了基础。
Power-over-Skin技术的出现为无电池可穿戴设备的未来开辟了新的道路。
随着研究的深入和技术的不断进步,我们有理由相信,这项技术将为可穿戴设备领域带来革命性的变革,让人们的生活更加便捷、时尚和环保。
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