“皮膚充電”技術面世

現在，隨着各種智能產品的功能越來越強大，我們對“電量”的需求也越來越高。很多人都曾有手機沒電的焦慮，這讓人們一直希望能有更方便的充電技術。最近，一種叫“皮膚充電(Power-over-Skin)”的新技術誕生了，讓人們不用再擔心穿戴式裝置的電量不足。

這項技術是由美國卡內基美隆大學的研究團隊開發的，主要是透過“射頻”技術，讓人體成為電力的傳導媒介，可以為戴在身上的小裝置提供電力。特點是，我們只需要戴上一個小發射器，它就能將能量傳導到身體的各個部位，像是戒指、耳機或是AR眼鏡等小型裝置都可以使用，不用再另外充電或接電線。

人體可建模成複雜RC電路，“Power-over-Skin”以人體為傳導介質，利用人體電容性，透過高頻交流波（射頻）在皮膚表面傳導能量。能傳輸從頭到腳的遠距離電力，驗證一系列傳輸距離、穿透衣物的傳輸實驗及單個發射器與多個接收器的相容性實驗。舉個簡單的例子：假設你要在一個房間（電源）裡舉辦派對，但是你需要在另一個房間（你的裝置，例如耳機等）播放音樂。為了讓音樂響起，你需要把音響（能量）從電源房間搬動到播放音樂的房間。“Power-over-Skin”不會直接搬動音箱，而是用特殊音樂傳遞法：我們可用巨大揚聲器（射頻發射器）播放音樂，揚聲器能將音樂振動（能量）透過空氣（人體）傳播到另一個房間。

關鍵在於，我們不需要在房間之間打洞（物理連接），也不需要電線來傳遞音樂。相反，我們只是利用房間本身（人體）來傳遞音樂的振動（能量）。

技術驗證時，研究員用“Power-over-Skin”驅動小型計算器，以及一台大型XR裝置。顯然新技術可使穿戴式電子裝置擺脫傳統電源的限制，使更輕便舒適。選擇射頻技術為開發方向前，卡內基美隆大學研究員也嘗試機械能收集、無線能量收集和無線功率傳輸等許多可能性。然這些方法都有局限性，如能量收集不一致性，以及無線功率傳輸的低效率問題等。

早在“Power-over-Skin”前，就有許多團隊探索“皮膚充電”可行性。加州理工學院團隊開發以生物燃料電池汗水收集能量的電子皮膚，雖然電力來源確實是“皮膚”，卻未完全擺脫電池束縛，即使是高效率乳酸生物燃料電池(BFC)。哈爾濱工業大學團隊開發“柔性熱電發電機”(FTEG)，可用皮膚散發熱量即體溫，轉成電力，且即時供電LED燈。技術不需額外電池，是真正意義的“皮膚發電”。

雖然這項技術還在早期階段，但未來應用非常廣泛，可能會用在許多需要少量電力的穿戴式裝置上，例如手錶、健身追蹤器，甚至醫療裝置。研究團隊也在努力解決一些問題，像是遠距離供電的穩定性和可能的皮膚過敏反應。如果這些問題能克服，“皮膚充電”將為我們的生活帶來很多方便，使穿戴裝置更輕便、舒適，並且讓我們不用再為電量不足而煩惱。

水 登