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26-08-24 16:30 微博认证:中国科学院科普云平台

【走一步就发电,这双智能鞋不用充电?】智能设备越来越全面、实用,却始终躲不开一个问题:功能越多,耗电越快。例如想让可穿戴设备实时分析步态、识别运动模式,就需要运行人工智能算法,但续航能力一直限制着它们的发展。

近日,罗格斯大学等团队在《科学进展》发表研究,开发出一双能利用人体运动供能,并在本机运行人工智能的智能鞋。

这双鞋最亮眼的技术,藏在鞋底的气垫中。研究人员嵌入了一种多层摩擦电换能器。当脚掌落地压缩鞋底、抬脚后材料恢复时,材料间的接触与分离会产生电荷,再通过静电感应转化为电能。实验显示,该装置产生的电能足以支持鞋内的低功耗人工智能系统运行。

在行走过程中,智能鞋会持续采集三轴加速度数据,并在本地完成运动模式识别、计步和卡路里消耗估算,结果还能直接显示在鞋面屏幕上。由于数据无需上传云端处理,不仅降低了通信功耗,也减少了隐私泄露风险。

传统可穿戴设备受限于电池续航,往往难以实现长期连续监测。而这项研究证明,自供能与人工智能可以结合在同一可穿戴设备中。未来,这类技术有望为长期步态监测、康复评估和跌倒风险预测提供新的可能。(科学大院)#中国科普博览#