可以监测心率、体温、血糖水平和代谢副产品的廉价可穿戴传感器的出现，让研究人员和健康专业人士能够以前所未有的方式监测人类健康。但像所有电子设备一样，这些可穿戴传感器需要电源。电池也是一种选择，但不一定是理想的，因为它们可能笨重，而且会耗尽电量。

加州理工学院的高伟(音译)是Andrew and Peggy Cherng医学工程系的医学工程助理教授，他一直在开发这些传感器以及利用人体本身为其提供能量的新方法。此前，他发明了一种传感器，可以监测人体汗液的健康指标，该传感器由汗液本身提供能量。

现在，高发明了一种为无线可穿戴传感器供电的新方法:他收集人移动时产生的动能。

这种能量收集是通过附着在皮肤上的一层薄薄的夹层材料(聚四氟乙烯、铜和聚酰亚胺)完成的。当人移动时，这些材料与由铜和聚酰亚胺制成的滑动层摩擦，并产生少量的电力。这种效应被称为摩擦电，当一个人走过铺着地毯的地板，然后触摸金属门把手时，可能会受到静电冲击，这也许是最好的例证。

“我们的摩擦发电机，也被称为纳米发电机，有一个固定在躯干上的定子和一个固定在手臂内部的滑块。在人的运动过程中，滑块会向定子滑动，同时产生电流。”“原理很简单。摩擦产生电能。这不是什么新的概念。”

高说，研究团队的创新之处在于如何制造纳米发电机。

他说:“我们使用商用的柔性电路板，而不是花哨的材料。”“这种材料很便宜，非常耐用，在长时间内机械性能也很好。”

纳米发电机不会产生大量电能;事实上，一个40瓦的灯泡需要一个表面积为100平方米的设备。然而，高的可穿戴传感器对电能的要求较低，系统将产生的电能储存在一个电容中，直到有足够的电量从传感器读取数据，然后通过蓝牙将数据无线发送到手机上。一个人移动得越多，传感器收集数据的频率就越高。然而，即使人们久坐不动，传感器最终也会积累足够的能量来工作。

高最终想让他的可穿戴传感器使用多种方法产生的电能。例如，一种可穿戴设备可能使用由汗水、摩擦发电机和小型可穿戴太阳能电池板产生的电能。

该研究的论文题为《人体运动驱动的无线无电池可穿戴汗液传感器》，发表在《科学进展》杂志的第40期上。