让我们动起来，用汗水发电

当提到新能源人们还在想着太阳能、生物质能时，加州大学圣地亚哥分校的研究团队已经把目光瞄准了我们人类自己——用汗水来发电。可穿戴设备的兴起，对这些设备的电源提出了新的要求——更轻便、易于充电、对人体没有伤害。因此，研究人员设想研制可穿戴式电源，这种电源可以从穿戴者身体获取足够能量。于是，就有了现在我们看到的纹身生物燃料电池。

人在做剧烈运动时会产生乳酸等代谢物质，研究者利用酶来催化这些普通的生化物质和代谢产物，产生能量，制作出了酶生物燃料电池。想想看，在夏天大家都大汗淋漓的时候，在每人身上都贴这么一块电池来发电，那是一幅多么热火朝天的景象啊！如今，它正向现实迈出第一步。

监测运动，顺便发个电

最开始， 贾文昭所在的研究团队在做一个体外监测器。他们意识到，医疗保健行业正向着可穿戴式生物医学设备方向转变。这些设备便于监控重要的生理参数，如心率或血压。研究者期望以非侵入且连续的方式，从人体汗液中测得相关数据。而在此之前，运动员要想了解自己的运动水平，通常要停下来去检测血液中的乳酸含量，这导致他们无法实时掌握自己的乳酸水平数据。

在人体汗液中，乳酸的含量很高，所以研究者将乳酸氧化酶“印”在纹身上，将它作为阳极物质，同时应用媒介体和碳纳米管来催化乳酸的氧化，并采用铂纳米颗粒作为阴极，来催化空气中氧气的还原反应，从而在“汗水电池”中产生电流。通过电流的大小，人们就可以实时判断测试者的运动情况。

可穿戴电池究竟怎么样？

研究者贾文昭表示，佩戴这种生物燃料电池和贴一张普通的纹身贴纸一样，没有特殊的感觉，而且一张贴纸可戴一天。在实验中，志愿者戴着临时纹身生物燃料电池在一天内运动2次，中间相隔4小时，电池还是可以正常工作。

不过研究团队表示，现在这个电池的发电量还不高，他们还在研究如何能让它供一台小型电子设备运转。目前，该电池每平方厘米最大发电量能达到70微瓦，但是他们现在只能把电池做到2mm×3mm大小，能产生4微瓦的电量。这些电量对手表来说还小了点，一个小手表至少需要10微瓦才能运转。别看它现在发电小，未来可大有发展。研究者正在寻找更有效的媒介体使催化效率更高，产生更大的电流。此外，还可以采取串联并联的方式使电量更大，再借助电子元件储存电量，给电子设备供电。

不过具体能发多少电，还是要看佩戴者的身体素质。从乳酸含量看，身体素质越弱发电量反而越高。因为汗液中乳酸的分泌与身体运动强度直接相关，在无氧代谢时，高乳酸水平对应高的肌肉劳累程度。因此不经常运动的人在进行高强度运动时，产生的乳酸浓度会较高，也就会产生更大的电量。

“自食其力”有电发

除了做纹身，“汗水电池”还可能产生出什么想象？贾文昭表示：“我们还在研制不同的载体，比如衣服、运动头箍等。我们希望这样的电池最终可以作为我们的可穿戴传感器供应电源，这样穿戴者就可以依靠自己提供的能量，来监测自己的健康水平。”

“汗水电池”这个新的创新，让人们把产生能源的方式又回到人类自身。比如，以后你会选择自己爬楼梯产生点电，还是去坐电梯消耗电？（编辑：球藻怪）

参考文献：

1. Jia, Wenzhao, et al. "Epidermal biofuel cells: energy harvesting from human perspiration." Angewandte Chemie International Edition 52.28 (2013): 7233-7236.