生物燃料电池从汗水中获取能量。功劳:加州大学圣地亚哥分校的鲁银纳米工程师开发了一种“可穿戴微电网”，可以从人体获取并储存能量，为小型电子设备供电。它由三个主要部分组成:汗液驱动的生物燃料电池、称为摩擦发电机的运动驱动设备和储能超级电容器。所有部分都是灵活的，可清洗的，可以丝网印刷到衣服上。3月9日发表在《自然通讯》上的一篇论文中报道了这项技术，它从社区微电网中获得了灵感。
“我们正在应用微电网的概念来创建可持续、可靠和独立供电的可穿戴系统，”联合第一作者卢茵说，她是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的纳米工程博士生。“就像城市微电网集成了多种本地可再生能源，如风能和太阳能，可穿戴微电网集成了从身体不同部位(如汗液和运动)本地获取能量的设备，同时包含能量存储。”
可穿戴微电网由加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授约瑟夫·王(Joseph Wang)的纳米生物电子团队开发的柔性电子部件组合而成，约瑟夫·王是加州大学圣地亚哥分校可穿戴传感器中心的主任，也是当前研究的相应作者。每个部分都被丝网印刷到衬衫上，并以优化能量收集的方式放置。
从汗液中获取能量的生物燃料电池位于胸部的衬衫里面。将运动能量转化为电能的装置，称为摩擦发电机，位于衬衫外面的前臂和腰部附近的躯干侧面。他们从行走或跑步时手臂与躯干的摆动运动中获取能量。胸部衬衫外面的超级电容器暂时储存来自两个设备的能量，然后放电为小型电子设备供电。
从运动和汗水中收集能量使可穿戴微电网能够快速、持续地为设备供电。一旦用户开始移动，摩擦发电机就会在出汗之前立即提供电力。一旦使用者开始出汗，生物燃料电池就会开始提供能量，并在使用者停止运动后继续提供能量。
可穿戴微电网利用人体汗液和运动产生的能量为液晶手表和电致变色设备供电。卢茵:“当你把这两者加在一起时，它们会弥补彼此的缺点，”尹说。"它们是互补和协同的，以实现快速启动和持续供电."整个系统的启动速度是仅使用生物燃料电池的两倍，持续时间是仅使用摩擦发电机的三倍。
可穿戴微电网在一名受试者身上进行了30分钟的测试，包括10分钟在自行车上锻炼或跑步，然后休息20分钟。该系统能够在每30分钟的时间里为液晶手表或小型电致变色显示器供电，电致变色显示器是一种根据施加的电压改变颜色的设备。
大于其各部分之和
生物燃料电池装有酶，可以触发人体汗液中乳酸盐和氧分子之间的电子交换，从而产生电。王的团队在2013年发表的一篇论文中首次报道了这些可吸汗的可穿戴设备。他们与加州大学圣地亚哥分校可穿戴传感器中心的同事合作，后来更新了这项技术，使其具有足够的可拉伸性和强大的功能，可以运行小型电子设备。
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