超轻薄发电装置将让智能手表摆脱插座

作者: Pablo Valerio

可能跟现在的很多人不一样，我手上一直戴着手表，而且是六年前在日本买的；这只Citizen Eco-Drive手表最厉害的地方，是我从来没换过电池──因为它是以可重复充电的太阳能电池驱动的。我们往往很习惯在晚上的时候为电子产品充电，有时候白天也需要，才能确保装置拥有充足的电量；但有时候要是忘记，只能眼睁睁看着我们的电子小玩意儿沉睡不醒。

现在，可穿戴式科技热潮如旋风般席卷而来，我们也面临需要更常为科技产品充电的问题；虽然目前市面上大多数的智能手表与健身腕带不需要每天充电，但总有一天我们要是忘了把它们插上插座，它们还是会耗尽能量。

为此来自韩国科学与技术研究所(Korean Institute of Science and Technology，KAIST)的研究团队开发了一种创新解决方案，可望能成为持续替可穿戴式装置供电的关键技术；该团队采用的方法是利用用户身上的热能做为电力来源。

KAIST团队的领导人Byung Jin Cho表示，他们已经设计了一种新型的轻量化、软性发电装置，是将热电(TE)物质印刷在玻璃纤维上。KAIST开发之装置的输出功率号称可在50K温度(50K=-223.16摄氏度)下达到每公克28 mW，足以为智能手表供电。


KAIST针对可穿戴式装置应用，开发创新的热电转换发电装置

以Sony的SmartWatch 2为例，该款智能手表虽承诺可待机三天到一周(依据不同使用情况)，但实际上若使用其全功能，仍需要每天充电。SmartWatch 2采用140 mAh的锂聚合物电池，不过如果你将一片薄薄的热电转换装置贴在该款智能手表上，就足够为手表供电且使用各种功能，不必担心电力耗尽。

这种概念并不是全新的，科学家们多年来都在寻找透过采集人体热能产生电力的方案，但该类发电装置的尺寸与重量，还有所能收集的电力，直到现在都无法达到商用标准。韩国研究人员的创新关键在于采用玻璃纤维织物来制作热电发电装置；该装置透过无机材料网版印刷制作，是一种没有顶端与底部分别、自给自足的热电装置。

根据KAIST的论文，新开发的装置不只达到前所未有的功率密度，弯曲度也可达到20mm、不会影响装置性能，且可重复弯曲120次周期以上。而该装置的每单位输出功率表现(ΔT = 50 K，每公克28 mW)，则使该装置的重量能符合各种应用的需求。如果研究人员接下来测试成功，我们最快在明年初也许就能看到市场上出现完全不必充电的智能手表。