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用身體給可穿戴設(shè)備充電,網(wǎng)友:離人類被當(dāng)作電池更近一步

量子位 2021/7/15 13:24:59 責(zé)編:玉笛

7 月 15 日消息,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(guó),機(jī)智的你,一拍腦袋:用人體?

新加坡國(guó)立大學(xué)成功地演示了一項(xiàng)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(gè)諸如手機(jī)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(gè)成果。

通過人體,1 個(gè)電源可為 10 個(gè)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(gè)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(gè)系統(tǒng)的組成。

發(fā)射器可以放在手機(jī)、電子手表或者其他電子設(shè)備附近,多個(gè)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(gè)體耦合 (body-coupled )電力傳輸?shù)倪^程為人身上多個(gè)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(gè)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(jìn)行動(dòng)態(tài)阻抗匹配。

在接收端,為進(jìn)一步增強(qiáng)回收功率、將電力覆蓋范圍擴(kuò)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(fù)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(shí)驗(yàn)表明,通過該系統(tǒng),一個(gè)充滿電的電源可為人身上多達(dá) 10 個(gè)可穿戴設(shè)備供電,持續(xù)時(shí)間超過 10 小時(shí)。

另外,還可以從周邊環(huán)境中獲取電能。

因?yàn)榈湫偷霓k公室和家庭環(huán)境中(例如運(yùn)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(dá)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(dú)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(shí)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(tuán)隊(duì)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(xiàng)研究后,必然吐槽:這離人類被當(dāng)作電池又進(jìn)一步了!黑客帝國(guó)要來了!

不過還是有不少人認(rèn)真討論:

發(fā)射器和接收器會(huì)不會(huì)在體外形成電場(chǎng),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(duì)此,有人給出了回答:不會(huì)接地的。因?yàn)樵谶@個(gè)直流電路的系統(tǒng)中,電流隨電壓差流動(dòng),而電壓差就在你身體里,地面在此時(shí)就不是什么特殊的導(dǎo)體了。

而要問大家愿不愿意利用自己的身體給設(shè)備充電,不少人紛紛表示:

“這不是啥好消息?!?/p>

“不,謝了?!?/p>

或許是擔(dān)心它干擾體內(nèi)的“疫苗芯片”??

而你,又是否愿意呢?

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