随着可穿戴医疗设备在健康管理、疾病预防和个性化诊疗领域的广泛应用，“续航能力”成为制约连续监测的关键瓶颈。传统电池的体积、重量及有限寿命，限制了设备的小型化与长时间运行。
由韩国科学技术院（KAIST）电气工程学院权景夏（Kyeongha Kwon）教授团队与美国西北大学朴燦浩（Chanho Park）博士实验室联合研发出一款基于环境光能量采集的自适应可穿戴平台。该系统能够高效地利用自然光与室内光，实现全天候自供能运行，为下一代智能健康监测设备提供了新的解决方案。
该研究平台采用了光度、光伏与光致发光三种技术的协同设计，使设备在不同光照环境下均能高效运作。 光度法（Photometric Method） 通过实时监测环境亮度，系统动态调节 LED 的发光强度。在强光条件下自动调暗，在低光条件下自动增强，整体能耗最高可降低 86.22%。 光伏法（Photovoltaic Method） 平台集成高效多结太阳能电池，可在室内与室外环境中收集光能。其智能电源管理模块可在 11 种功率配置中切换，以实现光能采集效率的最优平衡。 光致发光法（Photoluminescent Method） 通过在硅胶封装材料中加入 铝酸锶（SrAl₂O₄）微粒，设备可在白天吸收光能并在夜间缓慢释放，实现短时自发光补偿，确保设备在黑暗环境中的持续运作。 三种机制互为补充：光度与光伏系统在明亮环境中协同工作，而光致发光层则在无光条件下提供延迟供能，实现真正意义上的24 小时运行能力。 为了验证其医疗应用潜力，研究团队将该平台与多种传感器集成测试，涵盖生理信号监测、光辐射测量及生化分析等功能： 光电容积脉搏波（PPG）传感器：用于连续监测心率与血氧饱和度，为心血管疾病的早期预警提供数据支持。 蓝光剂量计：实时评估蓝光暴露量，辅助个性化皮肤防护方案制定。 汗液生化传感器：利用微流体通道检测钠离子、葡萄糖及 pH 值，实现对体液平衡与代谢状态的实时分析。\此外，研究团队在数据架构上进行了优化：数据处理被内嵌于传感器端完成，将无线传输量从 400 字节/秒大幅降低至 4 字节/秒，显著减少了能耗与通信负载。 该可穿戴平台在多种环境下进行了系统验证，包括明亮室内光、低光照、红外光及完全黑暗环境。结果表明，其测量精度与商业医疗设备相当。 此外，在动物实验中，该设备在低氧条件下仍能准确监测血氧变化，进一步验证了其生理监测可靠性。 KAIST 权景夏教授指出：“这一技术突破将推动健康监测从‘治疗中心’向‘预防中心’转变。”他强调，该平台不仅能通过早期诊断降低医疗成本，还将在可穿戴健康技术市场中增强技术竞争力。凭借轻量化设计、无电池运行和高效能量管理能力，这一创新平台为未来的连续健康监测、慢病管理及智慧医疗生态系统提供了重要技术支撑。 如何通过环境光实现真正意义上的能源自循环，实现“全天候、无负担”的健康监测。光能自供能技术正成为可穿戴医疗设备发展的一个关键方向。 在医学人工智能、工程技术与生命科学加速融合的时代背景下，医疗健康产业正迎来一场深刻的技术革命与产业升级。智能科技的迭代不仅正在重塑医学研发与临床应用的边界，也正推动从医疗设备、数字健康到产业资本体系的全链条变革。 特别声明：智慧医疗网转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。 凡来源注明智慧医疗网的内容为智慧医疗网原创，转载需获授权。自适应光能平台：三重光能协同机制
医疗监测功能集成
多场景验证与实验结果
