永远不会耗尽电力的电池。它是如何供电的？

准备利用这种自然能源的技术开发人员发现，人体产生的能量足以为小型可穿戴设备、医疗传感器和植入物提供动力。

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人类是复杂的机器，其活动部件在很多方面都令人惊讶。科学家们一致认为，人的潜力是无限的。科学家和技术开发人员已准备好将人体作为取之不尽用之不竭的能源。如果成功，它将解决智能手表、耳机、医疗和类似设备等小型可穿戴设备经常在错误时间耗尽电力的永恒难题。

具有一定程度自主性（包括自动电池充电）的设备是未来。唯一的问题是，从哪里汲取无所不在、“无限”的能量？科学家得出的结论是，人体可以成为一种方便的能量来源。这一发现来得正是时候，因为近年来可穿戴设备市场呈爆炸式增长。

所谓的“电子医疗”反对传统的药剂学和医学，因为专家预测越来越多的人将依赖可穿戴设备来监测和维持健康，例如植入式电刺激器、起搏器、血压和心率监测器。

“生物电池”和从外部来源收集能量的过程可以使此类设备实现能源自主，从而无需进行侵入性干预来更换失效电池。同时，我们将减少错误植入设备、感染或不必要的后续移动的可能性。

自第二个千年开始以来，该行业一直在开发可由人体供电的设备。到目前为止还没有取得重大成功。对于通过人体自然过程获得的微量电力来说，这些技术或设备实在太浪费了。然而，经过二十年的努力，专家们终于取得了重大飞跃。还要感谢可穿戴设备的开发人员，他们在过去 10 年里成功地创造出了能耗极低的设备。由此，他们为能够利用我们身体力量的想法和原型敞开了大门。

由电池供电的发电厂

简而言之，电池可以是将甜燃料转化为能量的生化电池。德国初创公司 Celtro 正在通过使用微针阵列来利用这种能源，这些微针阵列可以从数十万个细胞中提取微量的能量。这家德国公司的首款产品将是小型自主起搏器。 “肌肉收缩，就像心脏一样，从某一点开始，然后扩展到整个心肌，”首席执行官兼联合创始人 Gerd Teepe 说。 “我们的想法是在多个点收集能量，以利用肌肉的这种波动作用。除了收集能量之外，多功能微针还将被插入心脏组织中以监测心脏并提供电刺激帮助以恢复心脏功能。”必要时调整心律。 2021 年，Celtro 成功筹集了足够的资金来开始实验室研究，以证明该概念的可行性。

纸燃料电池

法国初创公司 BeFC 正在开发具有绿色资质的生物电池。这意味着燃料电池使用碳层、纤维素、葡萄糖和一些专有酶。添加液体（例如血液或尿液）会引发产生电流的反应。他们的产品以纸贴的形式，可以为一次性诊断设备和传感器提供动力，以持续监测病情，例如糖尿病患者的血糖监测套件。使用后，燃料电池甚至可以进行堆肥，这与最终进入垃圾填埋场的其他微型电池不同。 BeFC 目前正处于筹款阶段。他们预计将于 2024 年将产品推向市场。

带压电能量采集器的起搏器

总部位于巴黎的 CAIRDAC 正在开发一种由患者心脏驱动的起搏器。无水起搏器封装在一个胶囊中，内含压电能量收集器——一个通过心跳、血流和振动而振荡的钟摆。振荡被转换成电能并存储起来，直到设备检测到心脏需要电击来重置节律。这家初创公司最近筹集了 1700 万欧元，用于继续临床前测试并过渡到人体试验。

用太阳能为传感器和植入物供电？

过去两年，太阳能电池板已经普及到许多家庭的屋顶。即使在斯洛文尼亚，也曾一度排起长队等待建立独立的太阳能发电厂。墨尔本莫纳什大学的研究人员发现，放置在皮肤下的太阳能电池板在阳光直射下能够产生高达 10 % 的太阳能电池板能量。这足以为功耗极低的设备供电。几个小时的太阳能就足以让植入人体的温度传感器24小时运行。研究人员表示，植入太阳能电池板的最佳位置是颈部和肩部之间。

水力发电心脏

微型涡轮机可以利用血流并将其转化为电能，至少伯尔尼大学是这样发现的。那里的研究人员设计了一种鱼雷形涡轮机，可以植入心脏血管中，创造一种通过血液流动发电的方法，类似于水力发电的工作原理。他们正在积极应对的一个主要挑战是如何避免涡轮叶片上形成血栓。在实验室测试中，他们的涡轮机能够产生足够的能量来为市售无水起搏器提供动力。