最近發(fā)表在《Nature Communications》上的新研究，讓我們看到了微型可穿戴設(shè)備普及的可能性，也就是利用人體微生物進(jìn)行自發(fā)電的儲(chǔ)能技術(shù)。
一直以來(lái)，限制著人體可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展其中一個(gè)主要因素就是電池技術(shù)，尤其是對(duì)于一些植入式的可穿戴設(shè)備而言，如果要做成微型化，必須要面對(duì)的一個(gè)問題就是儲(chǔ)能，也就是供電系統(tǒng)的微型化。
而來(lái)自阿默斯特大學(xué)的新研究展示了一種生物膜，它利用死亡細(xì)菌的尸體從汗液中發(fā)電，而且它所獲得的電能和電池一樣有效。目前這項(xiàng)技術(shù)是建立在先前對(duì)一種被稱為Geobacter sulfurreducens的特殊菌株的研究之上。
這種微生物也被稱為electricigens，是已經(jīng)證明在某些條件下，包括在人體汗液的蒸發(fā)過(guò)程中，有能力產(chǎn)生電力的幾種微生物之一。這使得它成為用于生物膜的理想候選者，而生物膜則可以粘在皮膚上，從而通過(guò)汗液的蒸發(fā)為可穿戴電子設(shè)備收集可用的電力。
而目前這項(xiàng)技術(shù)所遇到的難點(diǎn)在于，要保持持續(xù)的電能轉(zhuǎn)換，就需要人體能夠持續(xù)性的排出一些汗液。而我們?nèi)梭w并不是能夠常常排出足夠的汗液，尤其是在天氣寒冷的季節(jié)。盡管阿默斯特團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，G. sulfurreducens不需要活著就能發(fā)電，但是要在人體上經(jīng)常性的獲得汗液還是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的困難。
當(dāng)然，也可以借助于這項(xiàng)技術(shù)來(lái)提醒我們?cè)谔囟ǖ臅r(shí)間需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，借助于運(yùn)動(dòng)來(lái)獲得汗液，以維持充電。
而這項(xiàng)最新的研究，最新的實(shí)驗(yàn)表明，生物膜皮膚貼片至少可以保持18個(gè)小時(shí)的性能并能為測(cè)量脈搏、呼吸和其他身體信號(hào)的應(yīng)變傳感器供電。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，這些生物膜在測(cè)試的第35天顯示出與第一天相似的性能。
可以說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，在很大的程度上將會(huì)對(duì)植入式的可穿戴醫(yī)療設(shè)備帶來(lái)巨大的革命，會(huì)促使植入式的可穿戴醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。