近日发表在《科学进步》杂志上的一篇文章称，研究人员发明了一种先进装置，能通过与人体皮肤接触产生电能，从而为可穿戴设备直接供电。
该项目的主要研究者、美国科罗拉多大学博尔德分校的肖建良教授说：“我们希望未来能为你的可穿戴电子产品供电，但不是用电池。”
那么，他们究竟发明了什么装置呢？用肖的话说，这是一个安装了电脑主板的塑料“指环”，如下图中所示。
该指环的核心部分是热电发电机，它能从人体发出的热量中产生电能，因此，如果佩戴者喜欢运动和出汗，就会获得更多的电能，可谓是“多劳多得”。
据研究人员计算，该装置可以在每平方厘米的皮肤上产生约1伏特电能。人如果戴上这款轻巧的“能量指环”散步，就能产生5伏的电势。尽管输出功率与锂电池仍有差距，但为智能手表供电已经足够了。
值得一提的是，设计任何一种附着于人体的装置时，都必须考虑佩戴者的感受。为此，研究团队使用了一种名为“聚亚胺”的高弹性材料。他们用延展性极好的“液态金属线”将热电主板的底座与聚亚胺带子连接起来，使得“能量指环”具备了很棒的柔韧性和舒适型。
由于能被反复使用，这款指环还非常的环保。正如肖教授所说，“无论何时使用电池，其电能最终都会耗尽，因此需要更换电池。而我们的热电装置的优点是，只要你戴着它，它就能一直为你提供恒定的电力。”当然，“能量指环”也是可以回收的，只要将它放入一种特殊溶剂中，聚亚胺就能被分离出去，这样，电器部分就可以回收复用了。
除了以上特点，“能量指环”还有一个奇葩的优点：它能够自我修复！如果它不小心被撕裂，可以把裂口的边缘捏在一起，几分钟后，“伤口”就会像人的皮肤一样重新“愈合”，是不是很神奇？
其实，这项特异功能也是来自于聚亚胺材料。据研究，聚亚胺是一种能够自我愈合的神物，但通常需要加热来实现。然而，最近的研究发现，通过在聚合物网络中引入不同的二胺基团后，具备较高亲水性的聚亚胺在普通环境条件下也可以愈合。如果没有聚亚胺，“能量指环”的实用性就会差很多。下图展示了聚亚胺的自我愈合能力。
据悉，肖教授还从事“电子皮肤”的研究，他的同事、电子皮肤领域专家张伟说：“智能手表在功能上很不错，但它们始终都是表带上的一大块金属物。如果我们想要一个真正的可穿戴设备，在理想情况下，它将是一个薄膜，可以舒适地配合你的身体。”这种想法确实很棒，不过，电子皮肤此前一直缺少一种合适的电源，现在，“能量指环”的诞生似乎可以弥补这一缺憾了。
可以想象，如果“电子皮肤”与“能量指环”成功牵手，就有望将智能终端与人体无缝连接，连电池也是多余的了——这就是科技为我们带来的变化。