最近幾年，智能硬件爆發(fā)性進入人們的生活中，各項功能也在不斷提升，人們在享受它們帶來便利的同時，也發(fā)現(xiàn)它們的續(xù)航問題越來越嚴重。比如說最常用的智能手機，人們基本上需要一天一充，并且出門必帶充電寶。 有聽說過能源地磚嗎？從專業(yè)角度講，這是一種新型電池——飛輪電池（飛輪電池是20世紀90年代提出的新概念電池，它突破了化學電池的局限，用物理方法實現(xiàn)儲能）。 新型電池越來越多，也是為了解當今智能設備的“燃眉之急”，就拿手機來說吧，如果它沒電了，就形如一塊板磚。為此，科學研究者及硬件生產(chǎn)廠商在電池的材料上、技術上努力，希望挖掘更好的電池材料，也希望能將電池容量做大一點，讓續(xù)航好一點。今天，我們就來漲漲姿勢，看看這些神奇的電池。 超輕光伏電池 大家都知道，電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設備可以接受的外形。 一款超輕量的光伏電池已然問世，它讓那些所謂電池限制都成了無稽之談。因為它的特點除了輕還是輕，輕到可以把它放在泡泡上。 這群麻省理工學院的研究者表示，制造這一電池的核心在于技術，而非材料。他們把電池、基片和保護圖層在同一工藝上實現(xiàn)，這樣一來可以免受灰塵侵入。 一種名為聚對二甲苯的柔性聚合物用作基片和保護涂層，而主吸光層是由一種叫酞酸二丁酯的有機材料制作而成的。而且，整個過程是在室溫下真空完成的，沒有使用任何化學溶劑或刺激性化學物質。 當大家把精力都投射在續(xù)航能力上時，關注電池的體量也是一個新的拓展點。 這款電池非常輕盈，適用范圍也很廣，比如說嵌在衣服或筆記本上，比如說太空或是高海拔環(huán)境，而且，它可以做為現(xiàn)有設備的簡易擴展。 柔性太陽能電池 傳統(tǒng)的無機光電器件（即太陽能電池）已經(jīng)不是什么新鮮事物了，只是它必須加工成堅硬的板塊狀物件，才能大面積的吸收太陽能，而這明顯限制了日常應用。而柔性器件重量輕，并且可以折疊、卷曲、粘貼在曲面上，如汽車玻璃、屋頂、衣服等。 如果柔性太陽能電池成為現(xiàn)實，可穿戴設備將變得更加完美。 目前，來自中國、美國以及韓國的科學家已經(jīng)開發(fā)出類似電池，它可以任意改變形狀以適應不同的設備。 中國科學技術大學熊宇杰教授課題組基于應用廣泛的半導體硅材料，采用金屬納米結構的熱電子注入方法，設計出一種可在近紅外區(qū)域進行光電轉換且具有力學柔性的太陽能電池。 熊宇杰課題組將具有近紅外光吸收性能的銀納米片與硅納米線集成在一起，構筑了兩種不同的光伏器件，在近紅外光照下，銀納米片產(chǎn)生的熱電子可以直接注入硅半導體中，近紅外光區(qū)光電轉換效率提高了59%。 這種柔性電池可以安裝在你的皮膚上，隨時為可穿戴設備提供足夠電量。該成果有望用于發(fā)展智能溫控型太陽能電池及可穿戴太陽能電池。 氫燃料電池 電池在燃料上做文章并不鮮見，小站君要說的這個氫燃料電池可以讓無人機的續(xù)航增添到2個小時。 英國Intelligent Energy公司研制出了一種氫燃料電池，這種電池能夠讓無人機在天上連續(xù)飛行2個小時，并且在著陸之后可以立即補充燃料，繼續(xù)飛行。 這種無人機氫燃料電池加滿燃料差不多只有1.6千克，相比鋰電池還更輕了。 目前這款氫燃料電池已經(jīng)安裝在大疆Matrice 100無人機上進行了成功測試。Intelligent Energy公司表示，這款電池最快能在今年年底就上市。 不過由于這種氫燃料電池燃料的特殊性，使得電池的危險性增加了不少。只要在技術上把關夠嚴謹，危險系數(shù)還是可以控制的。 蔗糖電池 先糾正一下，這款蔗糖電池并不是由蔗糖制成的。只是日常生活中的普通蔗糖可以用來發(fā)電。 MIT的科學家研究結果顯示，使用蔗糖包裹碳納米管，從一端點燃碳納米管，就會產(chǎn)生熱能波（TPW）來推動管內的電子向前運動，進而產(chǎn)生電流。 各大報道均稱，這個原理很復雜！想來科學家整出來的原理也不是我等普通人能理解的。還是來說說它的用處吧~ 雖說這種蔗糖電池使用效率不高，但難能可貴的是它儲存的電量不會隨著時間丟失，這點絕對碾壓鋰電池。另外，由于該技術中的碳納米管體量可以被縮小，因此未來糖電池還可以用在可穿戴設備當中。 空氣充電 華盛頓大學傳感實驗室研究員創(chuàng)造了無線識別和傳感平臺（WISP）：一個傳感器和計算芯片的結合，不需要電池也不需要連接電源線就能運作。 它吸收一個RFID（射頻識別）讀寫器發(fā)出的無線電波將之轉化為電流。 它和Fitbit里的處理器有類似的時鐘速度和功能，包括嵌入式加速器和溫度傳感器。它通過反向散射無線信號實現(xiàn)了這項偉業(yè)。 它的帶寬類似藍牙低功耗模式，一種支持大部分藍牙音箱和無線耳機的無線充電技術。舉個例子吧，將WISP安裝進健身追蹤器，無需把它連接到任何裝置里，就可以下載新的追蹤功能，或者通過更新來修正錯誤。 通過聯(lián)合WISP和RFID讀寫器，研究人員稱，他們已經(jīng)能夠制造10倍快速的無電池計算機。 只是，想要用無線電波給iPhone和筆記本電腦充電，還有些遙遠。 不過，目前可以使用WISP的領域有：1、建筑，可以探測到大樓是否在地震中收到了損壞；2、農(nóng)業(yè)領域，能夠同時監(jiān)測幾千株植物的能力可以帶來巨大價值；3、用于可植入設備，來監(jiān)測病人的健康；4、健身手環(huán)。最重要的，WISP和其他無電池計算機完全可以讓物聯(lián)網(wǎng)設備變得智能起來。 結束語 大家都知道，電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設備可以接受的外形，電池的性能有嚴重制約著這些智能設備的功能發(fā)揮。因此，電池甚至電池技術，就是智能硬件整個行業(yè)的命脈所在。 產(chǎn)品的性能再高端，功能再酷炫，沒有了電源的支撐，一切都只能算作P（此處請允許小站君爆粗口）！新型電池技術的引進，將給智能硬件尤其是可穿戴領域帶來了新的可能性，無論??體量上還是續(xù)航上。