新加坡研究人员说,他们已经开发出一种方法,利用人体作为媒介,吸引可穿戴设备的能量和动力。这项技术从单个设备(比如放在口袋里的手机)获取电力,为放在身上的其他可穿戴设备无线充电。
它还可以用来从家庭或办公室的电子设备中提取未使用的能量,为可穿戴设备供电,来自新加坡国立大学(NUS)电气和计算机工程系的团队说。工程师们在大学的N.1卫生研究所开发了这项技术,它包括神经工程学的学者,他们使用机器学习和人工智能来促进临床试验。
https://www.nature.com/articles/s41928-021-00592-y“target=”\u blank“rel=”noopener noreferrer nofollow“data component=”externalLink“>研究人员构建了一个包含接收器和发射器的系统,每个接收器和发射器都嵌入了一个芯片,可以在整个人体内实现无线供电。
它是为了解决现有近场传输或无线充电机制的共同挑战而开发的,其中覆盖范围受到传输距离、能量运动稳定性以及能量所走路线的限制。这种传播途径可能会因障碍物的存在而中断,特别是人体及其附近的障碍物。称为身体阴影,它可能会影响无线充电系统的性能。
据美国国立大学的研究人员称,这些问题意味着目前可用的方法无法为遍布人体的可穿戴设备提供可持续的电力。
他们说,他们不是绕过障碍物工作,而是把人体当作获取和传输能量的管道。
“用户只需将发射器放在一个电源上,如用户手腕上的智能手表,而多个接收器可以放在人身上的任何地方。然后,该系统通过一种称为“身体耦合能量传输”的过程,利用能源为用户身体上的多个可穿戴设备供电。
这将允许佩戴者只为一个设备充电,然后同时为身上佩戴的所有其他设备供电。
美国国立大学的研究小组说,他们的测试显示,该系统可以使一个充满电的电源为人体上最多10个可穿戴设备供电10个多小时。
体耦合功率传输技术也显示出比远场传输低30 dB(分贝)到70 dB的路径损耗,远场传输存在体阴影效应。它可以找回2个 µ一个1.2兆瓦(兆瓦)的发射器放在人体头部160瓦(微瓦) 离地1厘米,脚踝处。
研究人员还在探索从环境中获取能量的方法。他们指出,寄生电磁波(EM)在一个典型的家庭或办公室环境,大多数人接触,如笔记本电脑运行。
该系统的接收器可以通过身体耦合供电,从周围环境中搜寻和获取电磁波,使人类能够获取能量,为身上的可穿戴设备供电。
该团队的首席研究员Jerald Yoo说:“电池是可穿戴设备中最昂贵的组件之一,它们为设计增加了体积。我们独特的系统有可能省去对电池的需求,从而使制造商能够在显著降低生产成本的同时,使这些小玩意小型化。
“如果没有电池的限制,我们的开发可以实现下一代可穿戴应用,如心电图(ECG)补丁、游戏配件和远程诊断,”Yoo说。