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随着 Fitbit 在 2009 年的推出,可穿戴设备也成为了面向大众消费者的产品。当时有人产生了这样的怀疑,消费者是否真的存在追踪自己行走步数和热量消耗的需求?不过在可穿戴技术不断发展,以及可穿戴设备变得越来越时尚和直观的过程中,这个产业已经得到了迅猛的发展。

全球可穿戴设备市场在 2019 年的预计出货量将超过 1.26 亿台(2014 年的出货量为 1960 万台),可穿戴设备的应用也不再限于 健身追踪领域。接下来我们来探讨一下这个领域的三项突破性创新,它们将会进一步推动可穿戴技术的革命性发展。

电池创新

如果要将可穿戴设备变成像智能手机和平板电脑一样普及的产品,它们必须采用体积更轻薄、续航更持久以及形态更灵活的电池。三星 SDI 和 LG 化学最近都在这方面取得了重大进展,它们在首尔举行 2015 年 InterBattery 大会上展示了各自的研究成果。

三星公开了两款最新的电池。首先发表的是厚度仅为 0.3 毫米的超薄柔性电池 Stripe,三星表示这款电池采用了极小的电池密封间距,因此它拥有比市面上其他电池更高的能量密度。由于 Stripe 的轻薄性和柔软性,它将很有可能实现更多类型的可穿戴设备,比如项链和服装。

三星还公布了另外一款用于接入智能手表表带的新型电池 Band,它可以为智能手表提供额外 50% 电量。在耐久度测试当中,这款电池可以承受超过 5 万次弯曲。由此看来,三星确实兼顾了新型电池的形态和功能,相信这些产品在 2017 年左右上市的时候将会颠覆可穿戴领域。

LG 化学也公布了一款新型柔性智能手表电池,这是他们从 2012 年就开始研发的产品。这里之所以要单独讨论这款电池,是因为它可以折叠成 15 毫米的半径,它的体积是市面上其他电池的一半。这款线型电池将会实现更灵活的智能手表设计。

可穿戴健康纹身

如果有一种超薄的可穿戴设备,它可以像纹身一样贴到人类的皮肤上,用于监测佩戴者的生命体征,这听起来就像是科幻小说的情节?其实这种设备在几年前已经出现了,只是它们之前的造价一直都很高,而且需要大量的制作时间。现在一批来自德克萨斯大学的研究人员研发了一种 “剪贴” 技术,他们可以在 20 分钟内制作出低成本的超薄健康追踪纹身。

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这种纹身的制作过程是先将经过剪切的金属片放在聚合物粘合剂之上,然后将电子元件打印在粘合剂上。虽然这种纹身还没有在医疗领域普及,但是这项最新的研究突破将会让这项技术变得更为成熟,将来医生们将可以利用它们来追踪病人的生命体征、心率和肌肉运动等数据。

纳米技术可穿戴设备

原子和分子层面的物质研究也可以为可穿戴技术带来广阔的前景。两年前,Google X 宣布它正在研制一种磁性纳米粒子,这种粒子可以在血液中检测出癌细胞的存在,并通过光信号将这些数据传输到智能手环上。谷歌在今年较早前申请了一项名为 “纳米粒子透入”(Nanoparticle Phoresis)的专利。由此可见,谷歌正在逐步实现这个远大的目标,我们检查和治疗癌症和其他疾病的方式也有可能被彻底改变。

另一方面,自从在 2003 年被发现以来,“神奇材料” 石墨烯(按照六边形结构组成的单层碳原子,它是最薄和最强韧的人工制备材料)已经产生了 25000 项相关专利。石墨烯最新的一项潜在应用是可穿戴领域,石墨烯涂层纤维可以检测出空气中的有害气体,然后通过 LED 灯向设备穿戴者发出警告。

在来自韩国电子通信研究所和建国大学的研究人员的带领之下,这项突破性研究将可以应用于存在严重空气质量隐患的产业当中,可穿戴空气质量追踪器将会大大缩短从业人员面对威胁的反应时间。结合石墨烯良好的降温性能 ,这种纳米材料必定能够在可穿戴技术领域大显身手。