加州大学圣地亚哥分校的工程师们发明了一种印在衣服上的可穿戴微网格屏幕。微电网从人体收集和储存能量，为小型电子设备提供动力。它由三个主要部分组成:由汗水驱动的生物燃料电池，被称为摩擦发电机的运动驱动装置，以及储存能量的超级电容器。所有的部件都是灵活的，可水洗的，并可以丝网印刷在衣服上。
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在一份声明中，加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的纳米工程博士生、论文的共同第一作者陆音表示，该团队应用微电网概念来创建可穿戴系统，这种系统可持续、可靠和独立供电，UCSD报告．
尹说:“就像城市微电网集成了各种本地可再生能源，如风能和太阳能，可穿戴微电网集成了从身体不同部位收集能量的设备，如汗水和运动，同时包含能量存储。”
可穿戴微电网是由柔性电子部件组合而成的，这些部件是由加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授Joseph Wang的纳米生物电子团队开发的。Joseph Wang是加州大学圣地亚哥分校可穿戴传感器中心的主任，也是目前这项研究的通讯作者。每个部件都被印在衬衫上，并以一种优化能量收集量的方式放置。
从汗液中获取能量的生物燃料细胞位于胸前的衬衫内。将运动中的能量转化为电能的装置被称为摩擦发电机，安装在衬衫外面前臂和躯干腰部附近的两侧。他们从走路或跑步时手臂对躯干的摆动运动中获取能量。衬衫外的超级电容器可以暂时储存两种设备的能量，然后放电为小型电子设备供电。
从运动和汗液中收集能量使可穿戴微电网能够快速持续地为设备供电。一旦使用者开始移动，摩擦发电机就会在出汗之前提供电力。一旦用户开始出汗，生物燃料电池就开始提供能量，并在用户停止移动后继续提供能量。
“当你把这两者加在一起时，它们就能弥补彼此的不足，”尹说。“它们是互补和协同的，可以实现快速启动和持续供电。”整个系统启动速度比单独使用生物燃料电池快两倍，使用时间比单独使用摩擦发电机长三倍。
该可穿戴微电网对受试者进行了30分钟的测试，其中包括10分钟的骑自行车或跑步，然后是20分钟的休息。该系统能够在每30分钟的会话中为一个液晶手表或一个小型电致变色显示器供电，电致变色显示器是一种根据施加的电压改变颜色的设备。
每种可穿戴设备提供不同类型的动力。生物燃料电池提供持续的低电压，而摩擦发电机提供高电压脉冲。为了使系统为设备供电，这些不同的电压需要组合并调节成一个稳定的电压。这就是超级电容器的用武之地;它们就像一个蓄水池，可以暂时储存两种电源的能量，并在需要时释放能量。
所有的部件都与柔软的银连接，也印在衬衫上，由防水涂层绝缘。只要不使用洗涤剂，各部件的性能不受反复弯曲、折叠、皱褶或水中洗涤的影响。
殷说，这项工作的主要创新不是可穿戴设备本身，而是所有设备的系统和高效集成。
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“我们不只是把A和B加在一起，然后称之为一个系统。我们选择的部件都具有兼容的外形因素(这里的所有部件都是可打印的、可弯曲的和可拉伸的);匹配性能;以及互补功能，这意味着它们都适用于相同的场景(在这种情况下，严格的运动)，”他说。
该系统可用于运动员或在运动中使用。研究人员正在开发其他设计，以便在用户坐着或缓慢移动时收集能量。
