革新科技！利用人体RF为可穿戴设备供电

随着计算技术的发展，使可穿戴电子设备越来越小巧并拥有众多功能，供电问题依然存在。尽管一些设备已经能够通过太阳能充电，但电池依然是不可或缺的组件。然而，来自未来界面研究小组（Future Interfaces Group）的研究人员找到了一种独特的解决方法，采用了一种名为“皮肤供电”（Power-over-Skin）的技术，通过利用用户体内的射频（RF）能量来提供电力。该方法除了用户的皮肤外无需任何其他接触，可能完全消除对电池的需求。

该研究论文由卡内基梅隆大学的Andy Kong、Daehwa Kim和Chris Harrison发表，指出人体在产生40 MHz的射频能量方面尤为高效。通过“穿戴接收器”从中获取能量，无需任何侵入性手段。研究人员的主要精力集中在优化这些接收器，以确保它们在尺寸、重量、外形和能效方面达到实用水平。接收器可以被放置在身体的任何部位，并且由于其是电容性的，它甚至可以穿透衣物工作——理论上有可能集成到智能手机中。

研究人员通过包括带操纵杆的蓝牙戒指、一款记录用户健康数据的“贴上即忘”医疗贴片、一款显示屏的日晒暴露贴片及其他设备演示了这一技术。未来的可能性还包括应用在VR/AR头戴设备和新型可穿戴设备上。由于人体持续产生能量，人们可以同时佩戴多种设备而不必取下充电。

几乎任何身体上的设备都可以自行供电，从而无需电池，减轻了设备的重量并减少了体积。这也意味着无需像传统电池供电的可穿戴设备那样取下并充电。该技术可能会鼓励可穿戴设备行业开发新一代的无电池设备，使其更轻更薄。此外，它还可以减少制造电池所需的稀土矿物的依赖。

假设不存在负面影响，这项技术可能具有革命性。它可以为从简单的手表到健身追踪器和医疗设备等各种可穿戴设备提供电力，唯一的要求是设备需要在较小的功率下运行——并非所有高性能的GPU和CPU都能依靠体内射频辐射运行。

研究论文将这一核心理念与机械表的自上链机制进行比较，机械表通过手臂运动来为主发条上链。而后，这种技术被精度更高且价格更低的使用电池的石英机芯取代，但现在我们有可能以更复杂的方式从用户的身体中获取能量。

尽管如此，佩戴位置和传输距离至关重要。研究团队探讨了四个发射器位置：右脚掌、腹部、左手腕和脸部，这些位置可能对AR/VR头戴设备有用。每个发射器配有六个接收器位置——右脚踝、颈背、胸骨、左/右上臂和左食指——这些位置是可穿戴设备通常使用的部位。最高记录的功率是1.53毫瓦，最低记录为5.3微瓦。穿透衣物的传输虽然可行，但效率有所降低。

尽管仅是通过十余次实验的概念验证，这项研究展示了无电池皮肤供电技术的巨大潜力。这个功率足以在不同部位佩戴时为微处理器和传感器供电，显示输出并实现无线通信。像任何创新一样，转变为最终产品还需时日。

来源：EETOP编译整理自tomshardware