可穿戴设备现在已经成为了非常流行的科技产品，但是此类产品的电池续航问题也成为了很多科学家和制造商必须解决的问题。
1. 将摩擦静电转化为可用能量 最近，新加坡国立大学的一个研究团队开发了一种灵活且小型的装置，可以将摩擦产生的静电转化为可用能量。
该装置的一端接触皮肤表面，另一端下方覆盖有一层金硅薄膜。
同时，器件两端都有柱状硅橡胶。
这种柱子设计可以带来更大的功率输出，并允许更大的面积接触皮肤。
研究团队在2016年的IEEE MEMS会议上展示了其研究成果，并证明所产生的电力可以为一些设备供电。
将设备连接到受试者的手臂和喉咙上，握紧拳头和说话时分别产生 7.3v 和 7.5v 的电压。
如果用卫生纸不断摩擦，可以产生高达90V的电压，可以直接用来点亮LED光源。
该团队计划未来开发更大的电池，以便更充分地利用人体皮肤摩擦带来的电能。
事实上，除了这种摩擦动力电池之外，此前世界上也有很多其他形式的研究。
例如，一种新型纹身可以将人类的汗水转化为电力，或者我们的下巴可以通过特殊的耳机变成“发电机”。
看来，解决未来可穿戴设备的供电问题还有很多替代方法。
2、新型纹身：汗水转化为电能 8月16日，加州大学圣地亚哥分校研究员Joseph Wang发明了一种临时智能纹身，可以通过汗水发电，有一天为手机等提供电力可穿戴设备。
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纹身贴在你的皮肤上，检测你汗液中化学乳酸的含量，然后利用这种乳酸来制造微型燃料电池。
当我们运动到筋疲力尽时，我们常常会感到肌肉有烧灼感，这与乳酸的积累有关。
对于肌肉来说，乳酸是一种废物，也是新陈代谢的终点。
运动生理学家已经可以测量人体肌肉或血液中的乳酸水平。
当乳酸从汗液中释放出来时，新的传感技术就诞生了。
王发明的智能纹身包含一个传感器，可以吸引乳酸中的电子，从而产生电流。
Wang估计，每平方厘米的皮肤可以产生70微瓦的电力。
研究人员在乳酸传感器中添加电池来捕获和存储电流，从而创建了所谓的生物燃料电池。
无论您是开车还是走路，出汗越多，身体产生的乳酸就越多，这意味着电池中可以储存更多的电量。
目前，这种智能纹身只能产生少量电力，但研究人员希望生物燃料电池有一天能够产生足够的电力来为智能手表、心率监测器或智能手机供电。
摩托罗拉还创建了一个可以解锁手机的临时纹身。
也许您的下一个必备的手机配件可能只需要在您的身上涂上一小块墨水即可。
3、太阳能电池太阳能电池并不局限于发电厂、路灯等大规模应用。
我们将看到微型太阳能电池为可穿戴设备提供足够的能量。
不需要电池的太阳能手表已经出现很多年了，Energy BioNICs 最近开发了一款太阳能手表，不仅可以满足自身的需求，还可以为其他设备供电。
在可穿戴设备中使用太阳能电池的一个大问题是这些设备需要光来发电。
一旦光线被阻挡，例如在袖子下，就不会产生能量。
但从另一个角度来看，这也使得太阳能电池成为智能服装的不错选择。
柔性电池甚至可以直接缝在织物上。
传统的太阳能电池设计以阳光为目标，因为阳光的强度比常见的室内光源高得多。
为了解决这个问题，一些新材料正在开发中，这些材料可以在室内发电，效率大大提高。
4、热电收集热电收集将热能转化为电能。
使用的物理原理称为塞贝克效应。
只要存在温差，珀耳帖元件加上一对特定的半导体就会产生电流。
对于可穿戴设备来说，不断散发热量的人体可以视为热端，而环境可以视为冷端。
产生的能量取决于高温和低温之间的增量值。
珀耳帖元件可以收集大量能量，因此它们具有用于靠近皮肤且具有高能量需求的设备的潜力。
热电回收的一大优点是能源源源不断，无论室内还是室外、白天还是晚上都可以利用。
5. 压电采集 压电采集将机械能转化为电能。
在压电元件中，由于压电效应，每当通过机械力操纵元件时就会产生小电流。
对于可穿戴设备中的应用，压电元件通常设计为根据行走、呼吸或手部运动引起的振动来发电。
压电采集产生的能量相对较少，这限制了它的应用主要限于消耗较少功率的设备和始终处于运动状态的身体部位。
科学家正在研发的聚合物压电纤维柔韧透气，可以嵌入织物中，应用场景广泛。
6．优化可穿戴设备的电量存储和消耗如果想让可穿戴设备完全免充电，能量收集只是一方面。
能源存储是另一个有很大改进空间的领域。
超级电容器和石墨烯在这方面具有巨大的潜力。
神奇材料石墨烯可以大幅提高电池和电容器的效率，从而提高可穿戴设备的整体性能。
结构电容器可以将可穿戴组件转变为能量存储器，从而无需额外的电池空间。
延长可穿戴设备电池寿命甚至消除充电需要的另一种方法是显着降低传感器、芯片和通信系统的能耗。
智能手机的成功推动了低能耗高性能芯片的发展。
可穿戴设备处理器需要更少的计算能力和能源。
为了解决这个问题，包括英特尔在内的主要芯片制造商正在将处理器、内存和通信模块集成到单个芯片中，以减少常见的能源损失。
选择最高效的网络技术也可以大大减少能源消耗。
展望未来，随着越来越多的传感器和设备佩戴在身体的不同部位，称为“体域网”的高效通信方法具有巨大的节能潜力。
EnOcean 等公司开发了优化协议，使用比 IPv6 更短的数据电报，从而显着降低相同信息传输量所消耗的能源。
所有这些不同的改进正在推动可穿戴设备进入一个不需要充电的时代，同时显着提高性能。
再加上无线充电等技术，消费者可能很快就会看到可穿戴设备用户体验的显着提升，这将进一步推动可穿戴设备走向更广阔的市场。