一件 T 恤解决充电难题，Nature 子刊新科学研究：用人体当发电机

3 月 9 日，一篇《自然 · 通讯》上的毕业论文详细介绍了能够 储存人体能量的 “可配戴微电网”。假如大家配戴了这类机器设备，健身运动造成的机械能与汗水都能够转换为电磁能为中小型电子产品供电系统。

该毕业论文由美国加州大学美国圣迭戈校区（UC San Diego）的科学研究工作人员进行，她们集成化了微生物燃料电池、磨擦发电机组和超级电容器三种机器设备，借此机会从配戴者的健身运动中搜集动能。

毕业论文连接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21701-7

一、微生物充电电池、发电机组、电容器三一部分连接网络供电系统

该技术性的设计灵感来自于大城市微电网，纳米技术工程博士、文章内容一作 Lu Yin 称，好似大城市微电网集成化了风力、太阳能发电等当地再生资源一样，可配戴微电网集成化了从身体不一样位置搜集动能的机器设备，储存健身运动时造成的动能并向中小型电子产品供电系统。

依据毕业论文，它由三个关键一部分构成：汗液驱动器的微生物燃料电池，健身运动驱动器的磨擦发电机组和储能技术用的超级电容器。全部构件都较为绵软，能够 自来水清理，而且根据油墨印刷的方法印到了衬衣上。

▲微生物燃料电池（来源于：UC San Diego）

磨擦发电机组则坐落于身体的上臂两侧和躯体两边挨近腹部的部位，将健身运动中的热传递成电磁能。

▲磨擦发电机组（来源于：UC San Diego）

乳房衬衣上边的超级电容器会临时储存2个机器设备搜集到的电磁能，为此为中小型电子产品供电系统。

▲超级电容器（来源于：UC San Diego）

此项科学研究并不易，美国加州大学美国圣迭戈校区纳米技术微生物水利学专家教授 Joseph Wang 在 2013 年，发布了关微生物燃料电池根据汗水中，乳酸菌和氧原子互换电子器件进而造成电磁能的毕业论文。

之后 Joseph Wang 精英团队对微生物燃料电池和磨擦发电机组开展融合，才产品研发出可配戴微电网。

二、高效率集成化完成 30 分鐘连续供电系统

Lu Yin 说，此项工作中的关键自主创新內容并不是2个机器设备自身，只是将全部机器设备信息系统集成在一起。

他注重，科学研究精英团队并不是将 A 和 B 加在一起称之为系统软件，其挑选的零件都具有相互之间兼容的尺寸、配对的特性和相辅相成的作用，各种各样机器设备的集成化十分极致。

可配戴微电网依靠微生物燃料电池和磨擦发电机组机器设备的特点，可以迅速、持续地为机器设备供电系统：当配戴者健身运动时，磨擦发电机组马上运行出示电力工程；出汗时，微生物燃料电池便逐渐出示电力工程，并在配戴者完毕运动后不断供电系统。

2个机器设备的一同合作完成了开机启动项与不断供电系统的融合。

科学研究精英团队对可配戴微电网开展了检测，配戴者骑单车或跑步运动 10 分鐘，随后歇息 20 分鐘。在 30 分鐘的检测全过程中，可配戴微电网能够 全过程达到 LCD 腕表或中小型电致变色显示屏（一种回应工作电压更改而掉色的显示屏）的供电系统要求。

依据试验，全部系统软件的运行速率比仅具备微生物燃料电池的速度更快 2 倍，使用期限比仅具备磨擦发电机组的长寿命 3 倍。

可配戴微电网的各种构件根据软性原材料联接，印在衬衣上并遮盖有防潮镀层。

Lu Yin 称，只需不应用清洁液，可配戴微电网不容易遭受不断弯折、伸缩、起褶或在水中清理的危害。

毕业论文中的可配戴小型电力网必须配戴者处在健身运动中，或健身运动之后才可以为中小型电子产品供电系统。

而美国加州大学美国圣迭戈校区的学者并沒有局限性在这类设计方案中，她们期待可以为大量不一样的场景制作相对的可配戴小型电力网，乃至有一天，能够 让配戴者在办公室中也能够 应用这类系统软件。

总结：配戴微电网开启蓄力新方法？

当各种各样动能搜集和储存设备发展趋势快速时，大家通常忽视了本身的动能损害。美国加州大学美国圣迭戈校区的科学研究工作人员却沒有忽略本身的动能，她们产品研发了一款仅借助人类活动就可以运作的动能搜集、分布式存储。

这类可配戴微电网的设计构思也许出示了一种新的动能产品研发构思。在床上就可以为各种各样电子产品蓄力，那样的情景還是十分诱惑的。