提到可穿戴设备,或多或少都能想到以谷歌眼镜为代表的各类智能眼镜,三星主导的各种智能手表,Nike+为典型的智能手环,以及Oculus Rift等开发的一些大块头虚拟现实头盔。然而事实上这些产品还远未进入大众的生活,虽然在号称可穿戴设备元年的2014年经历了一次井喷的短暂繁荣,但是很快又归于平静。如果只考虑用户侧的原因,我们可以发现主要是两点:第一是价格依旧昂贵,像谷歌眼镜这类看起来高大上的产品,只有技术狂热且又有资本的人才会光顾;第二是用户体验不佳,其实智能手环的出货量并不低,但是普遍都被诟病,最终被部分用户抛弃。最近一个包含来自英国埃克塞特大学的教授Monica Craciun在内的国际科学家团队,成功开创了一个新的技术,将透明、柔性的石墨烯电极嵌入通常用于纺织品行业的织物之中。这一突破给了我们看到未来可穿戴设备在柔性适配人体构造上的希望,可以想象如同现在的面料编织成衣物一样,可穿戴设备就真的可以“编织”起来。
石墨烯是一种诞生不过十年的新材料,但是一直获得全世界的关注,其开创者也获得了诺贝尔奖,甚至现在已经呈现出石墨烯替代硅的趋势。石墨烯作为电学原件,有三个最具优势的特点:透明、柔韧、导电性强。那么石墨烯为基础或者改进的电学原件能给可穿戴设备带来什么改变吗?
第一,石墨烯的透明和柔韧是可穿戴设备真正实现可穿戴的途径。正如前文所言,现在的可穿戴设备在适配人体结构上存在致命缺陷,而只有可以任意弯曲,甚至任意变化的石墨烯才可能真的任意适配我们的人体。
第二,石墨烯的强导电性是解决续航问题的出路之一。目前应用于可穿戴设备的石墨烯电池尚未面世,但是在电动汽车领域却早已掀起颠覆的波澜。之前,特斯拉CEO马斯克表示,采用了石墨烯的特斯拉汽车,很快能行驶805公里,相比目前普通电池能量密度增长近70%;西班牙科尔瓦多大学表示研究出首例石墨烯聚合材料电池,可使得电动车最多能行驶1000公里,而其充电时间不到8分钟。充电一次可以跑500-600公里。“续航时间短、充电时间长“是现在可穿戴设备面临的重大诟病之一,那么石墨烯明显给了一条出路。
第三,更完美的传感。现在我们见到的传感器,都不可避免依赖硅片,即使做得再小,也避免不了硬邦邦的感觉。而早在2014年,爱尔兰科学家利用石墨烯发明了一种新的穿戴传感器,用于监测血压、呼吸,能对预警婴儿猝死,以及睡眠呼吸中止。因为要采集人体状态信息 原本最值得推崇的是采集人体的生物电,生物电经过导电橡胶传导至传感器。而利用石墨烯,将石墨烯导入橡胶中,能够增强导电性,使得这种传感器能任意变形,随意附着在人体上,智能和量化所需的数据采集就不再是艰难的取舍了。
当然,有很多人并不看好石墨烯,更多的是石墨烯的商业化还远未达到规模。在可穿戴设备这一被看好的未来领域,也没有诞生利用了石墨烯而产生变革性影响的产品。但是我相信,石墨烯的奇点已经来临,正如华为任正非所预言的一样,十年左右石墨烯将颠覆硅时代,而笔者认为在这之前,可穿戴设备必然已先产生变革,石墨烯时代的到来必定是可穿戴设备的一股强大且持久的春风。