智能隐形眼镜的应用前景既广泛又吸引人。例如，通过佩戴智能隐形眼镜，用户可以实时监测健康状况，如血糖水平；针对眼部疾病进行药物的精准释放；甚至在增强现实中直接在视线范围内阅读新闻更新等信息。但是，眼睛对电子产品的设计提出了极大的挑战：角膜是人体神经密度最高的组织之一，其敏感度比皮肤高出300至600倍。虽然研究人员已经开发出了小巧且柔韧的芯片，但电源问题的解决却相对困难，因为大型电池和导线显然不适用于这种场合。目前的应用中，诸如夜间感应充电等方案以及其他依赖外部电池的设计都不够完美。不过，现在犹他大学的一个研究团队宣称他们已经找到了一种更佳的解决办法：一个为眼部技术量身定做的集成式混合能源生成装置。
在近日发表在一个学术期刊上的论文里，研究团队详细介绍了他们如何打造出这款新型设备，它融合了柔性硅太阳能电池和一种能将眼泪转化为电能的创新技术。这一系统能够稳定地为智能隐形眼镜和其他眼部装置提供充足的电能。犹他大学的博士生Erfan Pourshaban，当时参与了该系统的研发工作，他表示这相较于以往从分离的电池进行无线能量传输的方法来说，是一个巨大的进步。Pourshaban解释说：“目前大多数研究都涉及到在眼镜片上安装一个天线，并在距离眼镜片仅一厘米远的设备上安装另一个天线——这个距离非常非常小。” “这种设备必须正好位于你的视线范围内，这在实际应用中是不现实的。我们认为，如果你不能舒适地佩戴它，那么即使智能隐形眼镜的技术再先进也没有意义。所以必须开发一个能够自给自足的单元。” 为了打造这款能量包，Pourshaban与团队成员们设计了一些定制部件。首先是微型化的柔性硅太阳能电池，它们能够吸收来自太阳和人造光源（如灯泡）的光线。他们将八块微小的硬质晶体电池（尺寸为1.5毫米×1.5毫米×0.1毫米）连接起来，并用聚合物材料进行封装，从而制作出了一个可弯曲的光伏系统。
图一：隐形眼镜动力系统
其次是一套以眨眼动作为触发机制的系统，其工作方式类似于金属-空气电池。佩戴者的自然泪液，特别是泪液中的电解质，被用作生物燃料来产生电能。
能量的收集过程非常迅速，仅需眨眼的一瞬间：当眼睛完全张开时，收集器停止工作。而一旦眼睛开始眨动，泪液中的电解质便会接触到镁阳极，触发氧化反应并释放电子。接着，泪液中的电解质与阳极和铂阴极接触，通过阳极表面的进一步氧化和阴极表面的氧气还原反应，产生更多的能量。眼睑的运动和泪液的不断更新有效防止了电极的污染。
这一能量生成系统的两部分通过一个集成了11毫法拉超级电容器的电源管理电路结合在一起——该电路负责将电压转换为直流电，增强电压，并最终稳定地提供大约150微瓦的电力，整个过程不需要外部天线、电池组或特别的充电盒。
加州理工学院的生物传感器专家兼医疗工程助理教授认为，这一系统是智能隐形眼镜领域的一个激动人心的进展。他指出，智能隐形眼镜的推广一直受限于持续电源的需求。这种新的能量包不仅易于用户使用，还采用了创新的双模式能量收集方法，使得能量收集能够在睁眼和闭眼时不间断地进行。他进一步补充说，这种设备的稳定电力输出可以为一系列应用提供动力，包括直接在眼部环境中使用的可穿戴生物传感器和电控药物释放系统。
