兴坤 发自 凹非寺
量子位 报道|公众号 QbitAI

学完电磁原理之后，相信有不少人去尝试过，切割磁感线让小灯泡亮起来。

累到满头大汗，小灯泡只肯昙花一现，美其名曰：减肥发电两不误。

大人，时代变了！

现在，动动手指就能发电了！甚至都不用动手指，躺着不动也不是不可以。

不用肌肉做功，不用大量排汗，只需要日常起居贴上这张“创可贴”，就能不费吹灰之力完成发电，把每一分能量都收集起来。

你动或不动，它都在发电

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究团队，研发了一种新型指尖发电装置，并将研发过程发表在Cell Press旗下Joule能源期刊。

研究人员均来自于加利福尼亚大学圣地亚哥分校纳米工程系，可穿戴传感器中心。

能够在不经意间发电，是它的突出亮点。

可以利用人体维持正常生命活动消耗的能量转化电能，完全不打扰日常生活。玩手机的运动量也能够发电，睡眠过程更是生命不息发电不止。

即便你是一条翻不了身的咸鱼，你还可以躺着发电呀。

电能哪里来，九成靠出汗

该设备是一个薄而柔韧的长条，可以像创可贴一样包裹在指尖，不会带来太多不适感。即便是不运动的情况下，指尖渗出的汗液也能够被转化存储到一定量的电能。

通过设备中的碳泡沫电极垫吸收汗液，并利用电极上的酶，促使汗液中的乳酸氧化，将其转化为电能。

△汗液转化电能原理图

不要小看手指上不算大的皮肤面积，作为人体最易出汗的部位之一，每个指尖的上千个汗腺，24小时都在排汗。阻止汗液蒸发并把它们收集起来，将会稳定地提供大量能量。

（密恐预警！！！！！！！！！）
（密恐预警！！！！！！！！！）
（密恐预警！！！！！！！！！）

△可以观察一下自己的指尖，实在不行可以用力挤一下朋友的指尖（误）

手指闲不下来？动能收集起来

设备还可以通过轻微的手指按压产生能量，稍微动动手指的日常活动，就可以成为能量来源。充分利用到涉及触摸的各种行为，在不被察觉到的情况下自行工作。

‍吸汗电极下面是由压电材料（受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料）制成的集成电路，按压可以产生额外电能。

△装置结构示意图

利用手指极高使用率的优势，不放过每一次抓握触碰（玩手机）的时机发电。

既然是发电装置，还得来看看转化效率。

对设备的测试研究中，10小时的睡眠过程，可以从一个指尖收集到近400毫焦耳电量，提供电子手表续航24小时的动力。随意点击鼠标或打字一个小时，可以产生30毫焦耳的能量。

这么算下来，睡觉太实在了。

十个指尖全部参与的话，产生的能量在此基础上翻十倍。整个过程中，无论有没有在使用该设备，出汗或动手指都是必要的消耗部分。

简直是没啥付出，就有回报。（手动狗头）

它有什么用

出汗和按压产生的电能被存储在一个小型电容器中，在需要时发挥供电作用。

每10秒按压10次发电设备，或是佩戴在指尖2分钟，产生的电量足以使一个化学传感器和低功耗显示器维持工作。可以利用该设备，为小型可穿戴传感器供电，例如盐浓度检测传感器、维生素C含量监视器等，提高它的实用性。

虽然有应用实例支持，但是作为一个发电设备，产生和可储备的电量仍然太少了，无法适应大部分电子产品对能源的需求。

现阶段来看，只能供电给低能耗传感器显示器，维持正常运行这样子，好像生活中也不大能用得上。

但是，不仅发电装置在发展，低能耗设备也在进步，贴近生活的可穿戴电子产品，不仅仅是电子手表一种。用于跑步的速度监测器、针对糖尿病人的血糖监测器等，都需要一个携带方便，可持续稳定供电配套能源。

指尖供能设备拥有体积小，转化率高，能量输出稳定的优势，这就让它未来可期了。另外，利用其发电原理，不仅仅可以裹在指尖发电，贴在脚掌、额头等部位同样可以发挥作用。

供能设备和耗能设备双向走通，起码能够实现给自己加特效吧。

论文地址：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435121002920
参考链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/uoc—cac070921.php
完整视频链接：
https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/270300.php?from=509321