新加坡南洋理工大學（NTUSingapore）的科學家們開發(fā)出一種柔軟且可拉伸的電池，可以通過人體汗液來供電。

原型電池由印刷的銀片電極組成，可在汗水存在的情況下發(fā)電。電池尺寸為2厘米x2厘米，像小紙繃帶一樣平坦，貼在柔軟且吸汗的紡織品上，該紡織品可拉伸并可連接到可穿戴設備，如手表、腕帶或臂帶。

為了證明當它被納入可穿戴生物傳感器和其他電子設備時的潛在用途，南大的科學家團隊用人造人體汗液測試了他們的設備。（圖片：新加坡南大）

為了證明當它被納入可穿戴生物傳感器和其他電子設備時的潛在用途，科學家團隊用人造人體汗液測試了他們的設備。

在另一項試驗中，該團隊報告稱，將電池戴在手腕上并騎固定自行車30分鐘的人能夠產生4.2V的電壓和3.9mW的輸出功率，足以為商用溫度傳感器供電設備并通過藍牙將數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)送到智能手機。

與傳統(tǒng)電池不同，該電池不含重金屬或有毒化學物質，傳統(tǒng)電池通常使用對環(huán)境有害的不可持續(xù)材料制造。

作為可以減少有害電子廢物的更可持續(xù)的替代方案，汗液動力電池的開發(fā)反映了南大致力于尋找解決方案以減輕我們對環(huán)境的影響。這是南大在南大2025戰(zhàn)略計劃下尋求解決的人類四大挑戰(zhàn)之一。

材料學家李教授培道見，和臺大院長研究生學院，誰領導了這項研究，說，我們的技術預示著可穿戴設備的設計中以前無法到達的里程碑。通過充分利用無處不在的產品，排汗，我們可以看，不依賴于傳統(tǒng)電池的可穿戴式設備供電更環(huán)保的方式。它是由我們的身體產生的能量的近源保證。我們預計電池能夠各種可穿戴式設備提供動力。

該研究的共同第一作者、南大材料科學與工程學院研究員呂健博士說，傳統(tǒng)電池比以往任何時候都更便宜、更常見，但它們通常使用不可持續(xù)的材料制造對環(huán)境有害。它們在可穿戴設備中也有潛在危害，損壞的電池可能會將有毒液體濺到人體皮膚上。我們的設備可以提供一個真正的機會來完全消除這些有毒材料。

眾所周知，電子產品不喜歡濕氣，因此可穿戴設備通常完全封裝以防止汗水。這項工作將汗水從障礙變成了資產，表明它可以提高印刷互連的導電性，甚至可以在可穿戴、可彎曲的電池中使用汗水作為電解質。這可能會開啟可穿戴電子產品設計的新范式。

重新定義電池供電方式

NTU制造的電池是通過將含有銀片和親水性聚（氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯）（HPUA）的油墨印刷到可拉伸的紡織品上而制成的，這些油墨用作電池電極。

當銀片與汗液接觸時，其氯離子和酸度會使銀片結塊，從而增加其導電能力。這種化學反應還會導致電流在電極之間流動。

當電池材料被拉伸時，其電阻會進一步降低，這意味著它可以在承受壓力時使用，例如用戶鍛煉時。

由于可拉伸織物的吸水性非常好，因此可以保留大量汗水，因此即使出汗率不一致，電池也能保持供電。這對于持續(xù)運作很重要，因為人體分泌的汗液量是可變的，并且取決于汗液所在的身體部位、環(huán)境條件和一天中的時間。

李教授補充說：“我們的設備可能比目前的技術更耐用，因為我們證明它可以承受佩戴者日?；顒拥膲毫Γ约胺磸统惺軌毫蚝顾?。

我們電池的纖薄尺寸還解決了可穿戴技術中的兩個問題：傳統(tǒng)紐扣電池無法實現(xiàn)對消費者有吸引力的時尚美感，而更薄的電池會降低產品攜帶足夠電量以維持一整天的能力。

研究人員計劃進一步探索人體汗液的其他成分的影響，以及體溫等因素如何影響電池的性能。