2021年7月13日，Joule在線發表了來自加州大學圣地亞哥分校Joseph Wang的工作A passive perspiration biofuel cell: High energy return on investment，描述了一種基于觸摸的生物燃料電池 這種生物燃料電池可以在手指上連續運行，即使在夜間睡眠期間沒有任何主動運動，并且可以很容易地與壓電發電機集成，協同從指尖按壓獲得能量。回收的能量的實際使用演示了一個集成傳感器與專用顯示面板的供電。
該設備是一種被稱為生物燃料電池（BFC）的能量收獲器，并由乳酸（汗液中的一種可溶化合物）提供動力。設備由碳納米管材料制成的，還包含一種水凝膠（PVA），有助于最大限度地吸收汗水。從外觀上看，它就像一塊簡單的泡沫，連接著一個電極電路，所有電極都連接在指尖上。
第一作者Lu Yin介紹，“手指的出汗率可以達到每分鐘每平方厘米幾微升。與身體其他部位相比，這一點非常有意義。其他部位的出汗率與之相比可能要小兩到三個數量級”。當吸收汗液的時候，該設備內部會發生一系列電化學反應。電池陽極上裝有生物酶，能氧化或從乳酸鹽中除去電子；陰極上沉積了少量鉑，以催化還原反應，使電子將氧氣轉化為水。一旦發生這種反應，電子就會從乳酸鹽流到電路，進而產生電流。這個過程是自發發生的：只要有乳酸，就不需要額外的能量啟動這個過程。
除了汗液發電，不睡覺的時候，其他動作也可以發電。壓電發電機能將機械能轉化為電能，與生物燃料電池BFC相連，并互為補充。人在日常生活中，手指的按壓和打字等動作都可以產生能量，因此，供能方式來源是多樣的。 作者將其做成了器件，實現了自供能的傳感-顯示系統。在未來，這種供能器件可以融入可穿戴形式，比如手套中，我們有十個手指可用，隨時隨地可以發電，產生的電可以用于可穿戴傳感器的電源供應，比如在跑步的情況下，人體產生大量的汗液，同時汗液生電就可以來供應手表、速度檢測儀、心跳檢測等設備，實現產生到應用的閉環，這樣就避免了忘記給隨身設備充電的尷尬。
Nature對其進行了Highlight，以“While you sleep, a device harvests energy from your sweaty fingertips”為題進行了報道。
一種可以戴在指尖的薄而靈活的設備可以從睡眠者的汗水中獲取能量，為小型可穿戴電子產品供電。從智能手表到健康監測，可穿戴技術正成為日常生活中不可或缺的一部分。但是找到方便的能源一直很困難。 為了解決這個問題，加州大學圣地亞哥分校的Joseph Wang和他的同事們制造了一種設備，可以從指尖汗液中的化學物質中獲取能量。與以前的以汗水為燃料的能源不同，它不需要身體運動。它也是迄今為止從身體中收集能量最有效的設備 該設備能在人睡覺時收集足夠的能量，以操作傳感器和顯示面板，進行環境或健康監測。它還可以提取手指輕按產生的能量，比如打字或發短信時。作者希望提高設備的效率和耐用性，并將其與其他類型的能量收集器集成。
文中提到：該設備在夜間睡眠時每平方厘米能產生300毫焦耳的能量，足夠為一塊手表提供一天的能量。更重要的是，如果一個人戴著這個裝置，將兩個手指捏在一起施加壓力，它可以產生30毫焦耳每平方厘米，這要歸功于發電機將機械能轉化為電能。該團隊證明，這些小小的能量爆發足以為可穿戴的維生素C傳感器及其顯示器提供動力。“它能讓使用者持續地從人體中獲取能量，”加州大學醫學工程師Wei Gao說。 Ghaffari說，可穿戴傳感器仍處于開發的早期階段，但像這樣的研究正在推動它們成為日常生活中的現實。 除了Nature和Science，其他關注科學的媒體也對這個工作盛贊不已，其中就包括了Mail Online，Independent，Mirror，New Scientist等主流媒體，對其應用前景充滿了期待。
Joule在2017年9月6日出版第一期，到現在才出版46期，在不到四年的時間里，Joule就已經在競爭激烈的能源類期刊中穩穩地占據了一席之地。從創刊起，Joule以為能源研究的學科和規模架起橋梁為目標，致力于發現具有應用前景的技術。Joule將所有研究和分析提供可持續能源解決方案的挑戰（科學、技術、經濟、政策和社會）的人聯系起來。從基礎實驗室研究到能量轉換和儲存，再到全球層面的影響分析。
去年Joule的影響因子為29.155，而今年躍升至41.248，在能源類中，僅次于Nature Energy，但是我們可以看到，在Joule上發表的文章的質量越來越高。
在引用最多的文章中，第一名的文章引用數量高達869次，可見Joule的影響力有多大。
相信在未來，Joule依然能夠為大家帶來最前沿的研究，最令人嘆為觀止的發現，最具應用價值的技術！早日超過Nature Energy！ 參考來源：
1.A passive perspiration biofuel cell: High energy return on investment.
https://www.cell.com/joule/pdfExtended/S2542-4351(21)00292-0
2.https://www.nature.com/articles/d41586-021-01916-w
3.https://www.sciencemag.org/news/2021/07/your-sweaty-fingertips-could-help-power-next-generation-wearable-electronics)
4.https://www.newscientist.com/article/2283777-finger-sweat-can-power-wearable-medical-sensors-24-hours-a-day/ )
5.https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9783891/Plaster-like-strip-generate-power-finger-sweat.html
6.https://www.mirror.co.uk/news/uk-news/device-turns-sweaty-fingers-power-24528197.
https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/wearables-charging-record-battery-energy-b1883348.html
8.https://jcr.clarivate.com/jcr-jp/journal-profile?journal=JOULE&year=2020&fromPage=%2Fjcr%2Fbrowse-journals
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