用汗水发电可能是下一个可穿戴技术的关键

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这部传记片听起来像是科幻小说

想象一下，你手腕上的智能手表从未耗尽电量，因为它用你的汗水为自己供电。

这听起来像科幻小说，但研究人员已经想出了如何设计细菌生物膜，以便能够从汗水中产生连续的电力。

他们可以从蒸发中收集能量并将其转换为电力，这可能会彻底改变可穿戴电子设备，从个人医疗传感器到电子设备。

该科学正在《自然通讯》上发表的一项新研究中。

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校（UMass）电气和计算机工程教授Jun Yoa表示：“可穿戴电子产品的限制因素一直是电源。”“电池耗尽了，必须更换或充电。它们也很笨重、沉重和不舒服。”

但是，我们的皮肤表面经常因汗水而潮湿，因此像创可贴一样佩戴的小、薄、透明和灵活的生物膜可以提供更方便的替代品。

生物膜由一张大约40微米厚或大约相当于一张纸厚度的细菌细胞组成。确切地说，它是由地质细菌减少硫的基因工程版本组成的。

G. 硫还原剂是一种已知产生电力的微生物，以前曾用于“微生物燃料电池”。这些需要细菌活下来，需要适当的护理和不断喂养，但这种新的生物膜可以持续工作。

马萨诸塞州阿默斯特分校微生物学杰出教授、资深作家德里克·洛夫利表示：“效率要高得多。”“他们通过大幅削减所需的加工量，简化了发电过程。

“他们可持续地在生物膜中生长细胞，然后使用细胞聚集。这减少了能源投入，使一切变得更简单，并拓宽了潜在的应用。”

该过程依赖于基于蒸发的电力生产——水伏效应。水流是由固体生物膜和液态水之间的蒸发驱动的，这驱动电荷的输送以产生电流。

G. 硫还原菌落生长在薄垫子上，这些垫子被收获，然后用激光蚀刻在它们身上。然后，它们夹在网状电极之间，最后密封在柔软、粘稠、透气的聚合物中，可以直接涂抹在皮肤上而不会刺激。

最初，研究人员通过将设备直接放置在水面上来测试它，水面连续产生约0.45伏的电力。当戴在出汗的皮肤上时，它会产生18小时的能量，甚至非出汗的皮肤也会产生大量的电力输出——这表明皮肤持续的低水平水分分泌足以推动效果。

“研究团队的下一步是增加面积尺寸，为更复杂的皮肤耐磨电子产品提供动力。”

该团队的目标是有朝一日能够使用这种生物膜，不仅为单个设备提供动力，而且能够为整个电子系统供电。由于微生物可以用可再生原料大规模生产，因此它是生产清洁能源驱动设备可再生材料的替代品。

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