大阪大學研究團隊開發出一種利用人體熱能運作的無線腦電圖 (EEG) 傳輸系統，證明可穿戴式腦部監測裝置未來或可擺脫電池依賴。該系統在夏季戶外環境中表現穩定，高溫超過 32°C 時，透過人體與周圍空氣的溫差收集能量，無需外部電源或氣流輔助即可持續運作。腦電圖系統常用於醫療保健及研究領域的長期腦部電活動追蹤，但無線版本長期使用會耗費大量電力，限制電池壽命、保養及實用性。
大阪團隊設計低功耗架構，減少所需擷取及傳輸的數據量，讓裝置僅靠微量收集能量即可運轉。
隨機欠採樣技術實現電池免除
系統不持續傳送完整腦電波訊號，而是對腦波數據進行隨機欠採樣，接收端演算法再從較小數據集重建原始訊號。此方法大幅降低能量需求，同時維持可用訊號品質，使無電池無線腦電圖傳輸成為可能。「我們的長期目標是打造無需保養即可無限期運作的感測系統，」首席作者金本大輔表示。「無外部電源的無線腦電圖傳輸系統，是邁向實用無保養感測技術的重要一步。」研究團隊亦在大阪世博 2025 真實環境測試裝置，即使炎熱戶外氣溫令皮膚與空氣溫差縮小，系統仍穩定運作。
這點值得注意，因為熱電系統通常在環境溫度接近體溫時發電量減少。「雖然可收集能量隨外部溫度接近人體體溫而遞減，但結果顯示即使溫差僅數度，也能實現持續無線腦電圖傳輸。」團隊指出，此成果顯示系統超越實驗室範疇，可應用於實際環境。 未來應用涵蓋可穿戴健康監測器、長期醫療感測器，以及免更換電池的電子裝置。同樣技術或助攻基礎設施監測、環境追蹤及智慧城市網絡，解決數千裝置換電池的高成本難題。
隨著低功耗電子進步，利用環境微能量（如人體熱能、振動、光線）的自供電感測器將更普遍。在醫療領域，無需充電或更換電池的持續腦部監測，能讓患者長期輕鬆使用 EEG 可穿戴裝置。若進一步擴展，大阪團隊研究預示醫療及聯網裝置可悄然自給自足，利用環境既有能量運作。研究論文刊載於 IEEE 國際消費電子會議論文集。
