夏天热浪让你汗流浃背?别担心——不是所有的汗水都要浪费掉。在7月13日发表在该杂志上的一篇论文中焦耳在美国，研究人员已经开发出一种新设备，可以从你指尖的所有部位的汗液中收集能量。到目前为止，该设备是迄今为止发明的最高效的身体能量收集器，在10小时睡眠期间，每平方厘米产生300毫焦耳(mJ)的能量，而无需任何机械能输入，只需按一下手指就能额外产生30毫焦耳的能量。作者表示，该设备代表着自我可持续的可穿戴电子设备向前迈出了重要一步。

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“通常情况下，你希望能源投资获得最大回报。你不会想要通过锻炼消耗大量的能量而只获得少量的能量，”加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授、资深作者Joseph Wang说。“但在这里，我们想要创造一种适应日常活动的设备，几乎不需要能源投资——你可以完全忘记设备，去睡觉或做打字等办公桌工作，但仍然继续产生能量。”你可以称之为‘无所事事的力量’。”

以前的以汗液为基础的能源设备需要大量的运动，比如跑步或骑自行车，在用户出汗到足以启动发电之前。但运动中消耗的大量能量很容易抵消产生的能量，通常导致投资的能量回报率不到1%，Cell Press报道．

相比之下，这种设备属于作者所称的“圣杯”能源收割机类别。它不依赖阳光或运动等不规则的外部来源，只需要手指接触就能在睡眠中收集超过300兆焦的能量——作者表示，这足以为一些小的可穿戴电子设备供电。由于不需要运动，收获的能量和投入的能量之间的比率基本上是无限的。

选择指尖而不是腋下作为汗液的来源似乎有些奇怪，但事实上，与身体其他部位相比，指尖的汗腺浓度最高。

“在手指上产生更多的汗液可能是为了帮助我们更好地抓东西，”第一合著者吕音(音)说，她是在王的实验室工作的纳米工程博士生。“手指上的汗液率可高达每平方厘米每分钟几微升。这与身体其他部位相比很重要，那里的排汗率可能要小两到三个数量级。”

研究人员在这项研究中开发的设备是一种被称为生物燃料电池(BFC)的能量收集器，由乳酸(汗液中的一种溶解化合物)提供动力。从外观上看，它就像一块简单的泡沫，连接着一个带有电极的电路，所有的电极都连接在手指垫上。这种泡沫是由碳纳米管材料制成的，该设备还包含一种水凝胶，有助于最大限度地吸收汗水。

“这个装置的大小大约是1平方厘米。它的材质也很灵活，所以你不必担心它太僵硬或感觉奇怪。你可以舒服地戴上很长一段时间。”

在该装置内，发生一系列电化学反应。这些电池在阳极上配备了生物酶，可以氧化乳酸盐，或从乳酸盐中去除电子;阴极上沉积了少量的铂，以催化还原反应，使电子将氧转化为水。一旦发生这种情况，电子从乳酸中流过电路，产生电流。这个过程是自发的:只要有乳酸，就不需要额外的能量来启动这个过程。

与BFC独立但互补的是，将机械能转化为电能的压电发电机也连接到该设备上，可额外收集高达20%的能量。依靠手指的自然捏动或打字等日常运动，这些发电机几乎不需要任何工作就能产生额外的能量:每小时按一次手指，只需0.5兆焦耳的能量，但产生超过30兆焦耳的能量，投资回报率高达6000%。

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研究人员能够使用该设备为有效的维生素C和钠传感系统提供动力，他们对改进该设备使其在未来拥有更大的能力持乐观态度，这可能使其适合于健康和健康应用，如糖尿病患者的血糖仪。“我们想让这个设备更紧密地融入可穿戴的形式，比如手套。我们也在探索将无线连接到移动设备的可能性，以实现扩展的连续传感。”

“有很多令人兴奋的潜力，”王说。“我们有十个手指可以玩。”