加州理工学院医学工程学助理教授高伟(Wei Gao)正在开发一系列廉价的可穿戴式传感器以及利用人体为其供电的方法。为可穿戴式传感器供电始终是最大的挑战。尽管您可以选择使用电池,但是由于电池体积大且电量耗尽,因此它不是理想的选择。 Gao开发了一种为无线可穿戴传感器供电的新方法,该传感器可收集人们移动时产生的动能。使用包括聚四氟乙烯,铜和聚酰胺在内的多种材料来实现能量收集。该材料粘附在人类皮肤上。当一块材料在由铜和聚酰胺制成的滑动层上摩擦时,会产生少量电能。这种效应称为摩擦电,这可以通过人在地毯上行走并触摸金属旋钮后受到的静电冲击来解释。摩擦发生器也称为纳米发生器,它固定在穿戴者的躯干上。在人体运动期间,滑块将在定子上滑动,从而产生电流。纳米发电机高和他的团队创造了使用市售的柔性电路。该材料便宜,耐用并且具有长期的机械强度。发电机不能产生大量电能。研究人员说,为40瓦灯泡供电需要100平方米的表面积。但是,可穿戴式传感器具有较低的功率要求。电量可以存储在电容器中,直到有足够的电荷供传感器读取并使用蓝牙将数据无线发送到手机为止。用户移动的次数越多,传感器可以收集的数据就越多。即使久坐的用户也可以积累足够的力量进行操作。