科学家开发汗液动力电池，对环境零污染，或将取代传统电池

新加坡南洋理工大学的科学家们开发了一种由人体汗液提供动力的柔软、可伸缩的电池。原型电池由印刷银片电极组成，可以在汗液存在的情况下发电。电池长2厘米，宽2厘米，像纸绷带一样平，固定在柔软的吸汗织物上，可拉伸，可连接到手表、腕带或臂带等可穿戴设备上。

为了展示它的潜在用途，当它被集成到可穿戴生物传感器和其他电子设备时，科学家团队用人造人体汗液测试了他们的设备。

在另一个试验中,研究小组报告说,一个人将电池戴在手腕上，在自行车上骑行30分钟能够产生4.2 V的电压，输出功率为3.9兆瓦，足够供应商业温度传感器的供电设备以及支撑智能手机通过蓝牙发送数据。

与传统电池不同，这种电池不含重金属或有毒化学物质。传统电池通常使用对环境有害的不可持续材料制造。汗水动力电池作为一种可持续的替代品，可以减少有害的电子废物，

南洋理工大学的研究人员们将持续深度研发，以减轻电池废料对环境的影响。

领导这项研究的南洋理工大学研究生院院长、材料科学家李沛思教授说:“我们的技术预示着可穿戴设备设计中一个以前无法实现的里程碑。通过利用无处不在的产品—汗水，我们可以寻找一种更环保的方式为不依赖传统电池的可穿戴设备供电。它几乎是我们身体产生的能量来源。我们希望这种电池能够为各种可穿戴设备供电。”

这项研究发表在同行评议的科学杂志《科学进展》上。该电池的专利申请也已通过南洋理工大学的企业和创新公司提交。

南洋理工大学材料科学与工程学院的研究员吕健博士是这项研究的第一作者之一，他说:“传统电池一般更便宜，也更常见，但它们通常使用对环境有害的不可持续材料制造。在可穿戴设备中，它们也有潜在的危害，损坏的电池可能会将有毒液体泄漏到人体皮肤上。我们的设备可以提供一个完全消除这些有毒物质的机会。”

来自加拿大滑铁卢大学电子与计算机工程系的艾琳·戈德索普副教授表示，“众所周知，电子产品不喜欢潮湿的环境，因此可穿戴设备通常都是完全封装的，以防止汗水。这项工作将汗水从障碍转化为资产，甚至可以将汗水作为可穿戴、可弯曲电池的电解质。这可能会开启可穿戴电子产品设计的新范式。”

重新定义电池的供电方式

新型汗液电池是由含有银片和亲水性聚的油墨作用于纺织品上制成的。当银片接触到汗液时，它的氯离子和酸性会使银片凝结在一起，增加了它们的导电能力。这种化学反应也会导致电流在电极之间流动。当电池材料被拉伸时，它的电阻会进一步降低，这意味着当它暴露在压力下时，比如当用户运动时，它就可以使用。

由于可伸缩的纺织品具有很强的吸水性，所以它保留了大量的汗水，所以即使在出汗速度不一致的情况下，电池仍然可以供电。这对于保持身体机能的稳定性非常重要，因为人体汗液的分泌量是可变的，取决于它所处的身体部位、环境条件和一天中的时间。

李教授补充说:“我们的设备可能比目前的技术更耐用，因为我们已经证明，它可以承受穿戴者日常活动带来的压力，以及反复暴露在压力或汗水下的压力。我们的电池的轻薄也解决了可穿戴技术的两个问题:传统的纽扣电池很难达到吸引消费者的美观，而更薄的电池则会降低电池携带足够电量维持一整天的能力。”

研究人员计划进一步探索人体汗液的其他成分的影响，以及体温等因素如何影响电池的性能。