如今，智能手表和手环等可穿戴电子设备越来越受欢迎，但是因体积限制了电池容量，续航时间短是这类产品通病。香港中文大学团队最新研发的高功率人体动能电力采集装置，可以内置于智能手表和手环，为其提供永续电力，免去频繁充电的麻烦。

　　通过收集人体动能为手表供能并非港中文团队首创，以自动机械手表为例，当人们佩带手表时，通过手臂摇摆带动机芯内的摆陀转动，同时带动表内的主发条为手表上链，以此推动手表运转而无需电池。此外，也有部分传统手表内置微电机，通过手臂摆动经由机械直齿轮发电。但通过微电机与机械齿轮产生的电力只够传统手表使用，无法满足智能穿戴设备的电力需求。

　　港中文机械与自动化工程学系主任廖维新教授团队尝试采用电磁组件取代机械直齿轮结构，减少能量损耗。由于肢体摆动频率较低，人体动能采集的效率并不高。据团队成员之一的蔡明京介绍，新研发的装置使用了磁性升频器，可加大动作捕捉器的旋转频率，使电力采集系统能更有效地将人体动能转换为电能，并提高输出功率。相关论文已发表于国际知名学术期刊《Applied Energy》。

　　具体来说，研究团队在设计电力采集系统时，在手环有限的空间内加入了动作捕捉器、升频器、以及发电机组，并采用同轴布置，令装置结构高度紧密，减少能量损耗，整套系统体积仅有5立方厘米。

　　步行测试结果显示，在正常的步行速度之下，该装置的平均输出功率可达1.74 mW，大约为同类手表的10倍，供能大大提升。以华为旗下的荣耀手环4为例，其正常使用的功率为1.11 mW，因此这项高功率人体动能电力采集装置，可以满足市场上众多智能手表和手环的电能需求。

　　研究团队表示，该装置不仅只有在步行时才能发电，许多人类活动都会伴随有意识或无意识的手臂挥舞，因此每天可用来发电的时间大于1—2小时，且智能手表内可配备电容器或小电池，用于储存能量以便在无法发电的时候继续供能。

　　此外，与传统手表采用机械齿轮发电不同的是，磁性升频器使用电磁传动，避免了因机械摩擦导致的能量损失，也能避免机械齿轮物理损耗带来的故障。磁性升频器的结构也更加简单，制作成本较低，有利于大规模商业应用。 目前廖维新团队正与瑞士和中国的钟表制作公司接洽，希望未来在其产品中使用其新发明，最快将于半年内有所进展。

　　至于该设备能否为智能手机供电，实现手机电量的永续，廖维新表示，智能手机的耗电量远高于智能手表，预计要将装置的输出功率再提升10倍以上才有可能实现。