丰色 发自 凹非寺
量子位 报道 | 公众号 QbitAI

可穿戴设备越来越多，充电也越来越麻烦。

有没有好的解决办法呢？

或许，你看过黑客帝国……

机智的你，一拍脑袋：用人体？

Emmmm，方向差不多对了！

新加坡国立大学成功地演示了一项利用人体作为媒介来为可穿戴设备充电的技术。

对，只需身上的一个诸如手机的电子设备，就能通过身体为你的任何可穿戴设备无线充电！

该研究已发表在Nature子刊（ Nature Electronics ），这也是现有的此类可穿戴设备研究的第一个成果。

通过人体，1个电源可为10个可穿戴设备供电

正如你所看到的，研究人员右手腕电子手表的下边是一个发射器 （transmitter），左手腕的则是接收器 （receiver）。

里面各自含有一张芯片：

这就是这个系统的组成。

发射器可以放在手机、电子手表或者其他电子设备附近，多个接收器可以放置在人体的任何位置。

然后，该系统就利用电源的电量，通过一个体耦合 （body-coupled ）电力传输的过程为人身上多个可穿戴设备无线供电。

(P.S.体耦合是一种通信技术，将患者的皮肤作为一种波导无线交流方式)

下图为系统示意图，就是一个集成电路：

该电路通过适应发射器和接收器处，皮肤与电极接口寄生阻抗的变化来提高回收功率电平（recovered power level）。

为了使发射器的输出功率最大化，需进行动态阻抗匹配。

在接收端，为进一步增强回收功率、将电力覆盖范围扩大到全身，提出了阻抗失谐放大器（detuned impedance booster，DIB）和体适应整流器（bulk adaptation rectifier，BAR）。

此外，为了在负载变化的情况下保证最大的功率削减，还提出了双模升降压换流器（DM-BBC）。

实验表明，通过该系统，一个充满电的电源可为人身上多达 10 个可穿戴设备供电，持续时间超过 10 小时。

另外，还可以从周边环境中获取电能。

因为典型的办公室和家庭环境中（例如运行中的笔记本电脑），都存在寄生电磁波 (parasitic electromagnetic，EM) 。

利用该系统的接收器收集这些电磁波，也可以达到通过人体为设备充电的功能。

未来：更小甚至无电池的可穿戴设备

要说这种利用人体给可穿戴设备无线充电最大的好处，研究人员表示：

电池作为可穿戴设备不可或缺的组件之一，不仅贵，还占体积。

他们这独特的系统未来有可能省去电池，从而使制造商能够在降低生产成本的同时把可穿戴设备做的更小。

而且如果真的没有了电池的限制，下一代可以穿戴设备可能就要来了。

最后该团队表示，将继续提高其收发系统的供电效率，希望未来任何给定的电力传输设备，都能满足所有可穿戴设备的电力需求。

网友：不，谢了

而网友们看到这项研究后，必然吐槽：这离人类被当作电池又进一步了！黑客帝国要来了！

不过还是有不少人认真讨论：

发射器和接收器会不会在体外形成电场，从而影响别的东西？

如果不穿绝缘鞋的话，怎么确保电流不接地呢？

对此，有人给出了回答：不会接地的。因为在这个直流电路的系统中，电流随电压差流动，而电压差就在你身体里，地面在此时就不是什么特殊的导体了。

而要问大家愿不愿意利用自己的身体给设备充电，不少人纷纷表示：

“这不是啥好消息。”

“不，谢了。”

或许是担心它干扰体内的“疫苗芯片”？？

而你，又是否愿意呢？

论文地址：

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

参考链接：

[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/