加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程助理教授高偉一直在開發(fā)一系列廉價(jià)的可穿戴傳感器，以及利用人體為其供電的方法為可穿戴傳感器供電。如何為隨身設(shè)備供電一直是科技業(yè)界最大的挑戰(zhàn)，雖然電池是一種選擇，但由于電池體積大，而且電池會(huì)耗盡電量，所以并不理想。
高偉開發(fā)了一種新的無線可穿戴傳感器的供電方式，可以收集人在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能。能量收集功能是通過使用包括特氟龍、銅和聚酰胺在內(nèi)的材料夾層來實(shí)現(xiàn)的。這些材料附著在人的皮膚上。當(dāng)材料片與銅和聚酰胺制成的滑動(dòng)層摩擦?xí)r，就會(huì)產(chǎn)生少量的電力。
這種效果被稱摩擦電（triboelectricity），人在走過地毯和觸摸金屬旋鈕后所受到的靜電沖擊可以說明了一點(diǎn)。摩擦電發(fā)生器也叫納米發(fā)電機(jī)，固定在佩戴者的軀干上。人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊在定子上滑動(dòng)產(chǎn)生電流。
高偉和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的納米發(fā)電機(jī)使用了市面上的柔性電路。這種材料便宜、耐用、機(jī)械強(qiáng)度高，長(zhǎng)期使用。不過該發(fā)電機(jī)無法產(chǎn)生大量的電力，舉個(gè)例子就是需要至少100平方米的表面積持續(xù)運(yùn)動(dòng)才能為一個(gè)40瓦的燈泡供電。
然而，可穿戴式傳感器對(duì)電力的要求很低。電力可以儲(chǔ)存在電容器中，直到有足夠的電量，傳感器才能進(jìn)行讀取，并通過藍(lán)牙將數(shù)據(jù)無線發(fā)送到手機(jī)上。用戶移動(dòng)的次數(shù)越多，傳感器可以收集的數(shù)據(jù)就越多，所以即使是久坐的用戶也可以積累足夠的電力來操作。
