近日發表在《科學進步》雜誌上的一篇文章稱，研究人員發明了一種先進裝置，能透過與人體面板接觸產生電能，從而為可穿戴裝置直接供電。

該專案的主要研究者、美國科羅拉多大學博爾德分校的肖建良教授說：“我們希望未來能為你的可穿戴電子產品供電，但不是用電池。”

那麼，他們究竟發明了什麼裝置呢？用肖的話說，這是一個安裝了電腦主機板的塑膠“指環”，如下圖中所示。

該指環的核心部分是熱電發電機，它能從人體發出的熱量中產生電能，因此，如果佩戴者喜歡運動和出汗，就會獲得更多的電能，可謂是“多勞多得”。

據研究人員計算，該裝置可以在每平方釐米的面板上產生約1伏特電能。人如果戴上這款輕巧的“能量指環”散步，就能產生5伏的電勢。儘管輸出功率與鋰電池仍有差距，但為智慧手錶供電已經足夠了。

值得一提的是，設計任何一種附著於人體的裝置時，都必須考慮佩戴者的感受。為此，研究團隊使用了一種名為“聚亞胺”的高彈性材料。他們用延展性極好的“液態金屬線”將熱電主機板的底座與聚亞胺帶子連線起來，使得“能量指環”具備了很棒的柔韌性和舒適型。

由於能被反覆使用，這款指環還非常的環保。正如肖教授所說，“無論何時使用電池，其電能最終都會耗盡，因此需要更換電池。而我們的熱電裝置的優點是，只要你戴著它，它就能一直為你提供恆定的電力。”當然，“能量指環”也是可以回收的，只要將它放入一種特殊溶劑中，聚亞胺就能被分離出去，這樣，電器部分就可以回收複用了。

除了以上特點，“能量指環”還有一個奇葩的優點：它能夠自我修復！如果它不小心被撕裂，可以把裂口的邊緣捏在一起，幾分鐘後，“傷口”就會像人的面板一樣重新“癒合”，是不是很神奇？

其實，這項特異功能也是來自於聚亞胺材料。據研究，聚亞胺是一種能夠自我癒合的神物，但通常需要加熱來實現。然而，最近的研究發現，透過在聚合物網路中引入不同的二胺基團後，具備較高親水性的聚亞胺在普通環境條件下也可以癒合。如果沒有聚亞胺，“能量指環”的實用性就會差很多。下圖展示了聚亞胺的自我癒合能力。

據悉，肖教授還從事“電子面板”的研究，他的同事、電子面板領域專家張偉說：“智慧手錶在功能上很不錯，但它們始終都是錶帶上的一大塊金屬物。如果我們想要一個真正的可穿戴裝置，在理想情況下，它將是一個薄膜，可以舒適地配合你的身體。”這種想法確實很棒，不過，電子面板此前一直缺少一種合適的電源，現在，“能量指環”的誕生似乎可以彌補這一缺憾了。

可以想象，如果“電子面板”與“能量指環”成功牽手，就有望將智慧終端與人體無縫連線，連電池也是多餘的了——這就是科技為我們帶來的變化。