新加坡國立大學(xué)研究用身體充電 1個電源可為10個設(shè)備供電

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，機智的你，一拍腦袋：用人體?

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

只需身上的一個諸如手機的電子設(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)備研究的第一個成果。

通過人體，1 個電源可為 10 個可穿戴設(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：

這就是這個系統(tǒng)的組成。

發(fā)射器可以放在手機、電子手表或者其他電子設(shè)備附近，多個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，通過一個體耦合(body-coupled )電力傳輸?shù)倪^程為人身上多個可穿戴設(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，需進行動態(tài)阻抗匹配。

在接收端，為進一步增強回收功率、將電力覆蓋范圍擴大到全身，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)。

實驗表明，通過該系統(tǒng)，一個充滿電的電源可為人身上多達10 個可穿戴設(shè)備供電，持續(xù)時間超過10 小時。

另外，還可以從周邊環(huán)境中獲取電能。

因為典型的辦公室和家庭環(huán)境中(例如運行中的筆記本電腦)，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。

最后該團隊表示，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)友們看到這項研究后，必然吐槽：這離人類被當(dāng)作電池又進一步了!黑客帝國要來了!

不過還是有不少人認真討論：

發(fā)射器和接收器會不會在體外形成電場，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?

對此，有人給出了回答：不會接地的。因為在這個直流電路的系統(tǒng)中，電流隨電壓差流動，而電壓差就在你身體里，地面在此時就不是什么特殊的導(dǎo)體了。

關(guān)鍵詞： 新加坡國立大學(xué) 身體 充電 電源