夏季热浪感到多余的汗水吗？不用担心 - 并非所有的出汗都必须浪费。在7月13日在《杂志》上出版的论文中焦耳，研究人员开发了一种新设备，该设备从汗水（在所有地方）的指尖收获能量。迄今为止，该设备是有史以来发明的最有效的车身能量收割机，在10小时睡眠期间，无需任何机械能量输入，生产300毫2的能量（MJ）手指。作者说，该设备代表了自我可持续可穿戴电子设备的重要一步。
“通常，您需要最大的能源投资回报。您不想通过锻炼来消耗大量精力，只需获得一点能量。”加州大学圣地亚哥分校的纳米工程教授约瑟夫·王说。“但是在这里，我们想创建一种适合日常活动的设备，几乎不需要能源投资 - 您可以完全忘记该设备，睡觉或进行桌面工作，例如打字，但仍然继续产生能量。您可以称其为“无所事事的力量。”
以前的基于汗水的能量设备需要强烈的锻炼，例如大量的跑步或骑自行车，然后用户足够汗水以激活发电。但是，在运动过程中消耗的大量能量可以轻松消除产生的能量，通常导致能源投资回报率不到1％，报告细胞出版社。
相比之下，该设备属于作者所说的能量收割机“圣杯”类别。它不依赖外部，不规则的来源，例如阳光或运动，而是手指接触以在睡眠期间收集超过300 MJ的能量 - 作者说，这足以为一些小型可穿戴电子设备供电。由于不需要运动，因此收获的能源与投资能源之间的比率本质上是无限的。
例如，选择指尖作为这种汗水的源头似乎很奇怪，但实际上，与身体其他任何地方相比，指尖具有最高的汗腺。
“在手指上产生更多的汗水可能会进化起来，以帮助我们更好地抓住事情，”第一名在王实验室工作的纳米工程博士生Lu Yin说。“手指上的汗水速率可以达到每平方厘米的几微升。与人体上的其他位置相比，这很重要，那里的汗水速率可能小两个或三个数量级。”
研究人员在这项研究中开发的设备是一种称为生物燃料细胞（BFC）的能量收割机，由乳酸驱动，乳酸（汗液中溶解的化合物中）供电。从外部看，它看起来像是一块简单的泡沫，连接到带有电极的电路，所有这些都附着在手指的垫子上。该泡沫由碳纳米管材料制成，该设备还含有一种水凝胶，有助于最大程度地吸收汗液。
“设备的尺寸约为1厘米平方。它的材料也很灵活，因此您无需担心它太僵硬或感到很奇怪。您可以长时间舒适地穿上它。” Yin说。
在设备中，发生了一系列电化学反应。细胞在氧化或从乳酸中去除电子的阳极上配备生物酶。阴极用少量的铂沉积，以催化减少反应，使电子将氧气转化为水。发生这种情况后，电子从乳酸流过电路，产生电流。此过程是自发发生的：只要有乳酸，就不需要额外的能量来开始该过程。
与BFC的互补性分开，将机械能转换为电力的压电发电机也附着在设备上，以收获多达20％的额外能量。这些发电机依靠手指或日常动作（如打字）的自然捏合运动，几乎没有任何工作来产生额外的能量：每小时一次手指的单个按压仅需要0.5 MJ的能量，但产生了30 MJ的能量，6,000多个能量投资回报％。
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研究人员能够使用该设备为有效的维生素C和钠感应系统供电，并且他们对改进该设备的能力更加乐观，以便将来具有更大的能力，这可能使其适合于健康和健康应用，例如葡萄糖糖尿病患者的仪表。“我们希望使该设备更加紧密地集成在可穿戴状态，例如手套。我们还正在探索使无线连接到移动设备进行扩展连续感应的可能性。” Yin说。
王说：“有很多令人兴奋的潜力。”“我们有十个手指可以玩。”
