皮肤充电技术:告别电量焦虑
电量焦虑现状
尽管先进的快速充电技术和高能量密度、轻量化的新型电池不断涌现,但「电量焦虑」依然是一个普遍存在的问题。随着数码产品迭代速度的加快,性能不断提升,对电量的需求也日益增加,现有的电池技术难以满足这一需求。
电池设计挑战
微处理器的设计和制造已经达到了巅峰,例如苹果的 AirPods,拥有精密复杂的实时音频处理能力和无线流媒体连接功能,单次充电即可持续工作数小时。然而,即使在如此小巧的设备中,电池依然是最大的组件,这对物理设计和用户体验构成了巨大挑战。
皮肤充电技术的突破
卡内基梅隆大学的研究团队开发了一种名为「Power-over-Skin」的技术,旨在彻底解决「电量焦虑」问题。这项技术通过人体内部的射频能量为全身穿戴设备供电,无需传统的电池或电线连接。
技术原理
「Power-over-Skin」技术将人体建模为一个复杂的 RC 电路,利用人体的电容性,通过高频交流波(射频)在皮肤表面传导能量。这种方法允许单个穿戴式发射器为多个小型、无电池的穿戴设备提供电力,这些设备可以分布在身体的不同部位,如戒指、耳环、增强现实(AR)眼镜等。
实验验证
该技术已经通过一系列实验进行了验证,包括传输距离测试、穿透衣物的传输实验以及单个发射器与多个接收器的兼容性测试。结果显示,「Power-over-Skin」技术能够实现从头到脚的远距离电力传输,具有高度的可靠性和实用性。
未来展望
「Power-over-Skin」技术的问世,不仅有望彻底解决「电量焦虑」问题,还可能为未来的穿戴设备设计带来革命性的变化。通过减少甚至消除电池的使用,可以显著提升设备的便携性和用户体验,开启一个全新的智能穿戴时代。
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