智能隐形眼镜革命：泪液充电电池让未来愿景成为现实

这一领域的重大突破来自南洋理工大学电气与电子工程学院李锡宇领导的研究团队，他们研发出一种智能隐形眼镜无金属电池，可通过使用者的泪水进行充电。  

这种电池由生物相容性材料制成，表面涂有一层葡萄糖基涂层。涂层与泪液中的钠离子和氯离子发生反应，通过酶产生电能。 

工作原理 

这种创新的泪水充电电池通过酶促反应和自还原反应相结合的方式运行。电池上的葡萄糖涂层与泪水中的离子发生反应，产生电荷。  

这种方法可以确保电池的两个电极同时充电，这比以前只对一侧充电的技术有了很大的改进。这种设计不仅使电池更安全、更有效，而且还可以利用自然体液来维持电力。 

这种革命性的方法解决了智能隐形眼镜传统电源的诸多局限性。电池非常薄，厚度约为 0.5 毫米，而且灵活，可以舒适地安装在隐形眼镜内。  

它产生的电流为 45 微安，最大输出功率为 201 微瓦，足以为镜片提供一整天的电力。此外，只需将镜片放入盐水溶液中过夜即可充电，确保镜片每天充满电。 

技术细节 

• 电池规格 

南洋理工大学研究人员开发的泪水充电电池拥有令人印象深刻的技术规格，使其适合集成到智能隐形眼镜中。  

电池非常薄，厚度约为 0.5 毫米，与隐形眼镜本身的厚度相当。这种超薄设计确保镜片佩戴舒适，同时融入先进的电子功能。 

该电池产生的电流为 45 微安，最大功率输出为 201 微瓦。  

这些数字足以为智能隐形眼镜提供一整天的使用电力。这种电力输出支持数据传输等基本功能以及增强现实显示器和健康监测传感器等更高级的功能。 

• 充电机构 

这款电池的创新之处在于其双重充电机制，既可以用常规的有线方式充电，也可以用泪液化学方式充电。  

化学方法利用电池上的葡萄糖涂层，该涂层与泪液中的钠离子和氯离子发生反应。该反应产生电荷，从而补充电池电量。 

实际上，当用户佩戴手表时，电池每佩戴十二个小时，其使用寿命就可以延长一小时。  

为了更充分地充电，可以将镜片浸泡在富含葡萄糖、钾和钠离子的盐溶液中过夜。这可确保电池充满电，并准备好每天早晨使用。 

这种充电机制的灵活性和效率使其对智能隐形眼镜特别有利，因为它利用天然体液来维持电力，而不需要笨重或沉重的组件。 

• 电池组成及机理 

南洋理工大学研究人员开发的泪液充电电池由生物相容性材料制成，确保其可安全用于隐形眼镜。该电池的核心创新在于其葡萄糖基涂层，该涂层可与泪液中的钠和氯离子发生反应产生电能。  

这种酶促反应不仅高效，而且安全，避免使用可能对眼睛造成风险的有害金属。所用材料的生物相容性意味着电池可以集成到镜片中，而不会引起刺激或不良反应。 

• 能源效率和寿命 

该电池的能源效率非常显著。它可以产生 45 微安的电流和 201 微瓦的最大功率输出，足以为智能隐形眼镜的基本功能供电。  

实验室使用模拟泪液进行测试发现，每佩戴十二小时，电池寿命可延长一小时。电池可承受多达 200 次充电放电循环，为常规使用提供合理的使用寿命。