穿戴式設備新成果,透過雙腳、神奇背包走路就能發電

yobe 發表於 2019-7-20 09:52:41 [顯示全部樓層] 只看大圖 回覆獎勵 閱讀模式 7 1611

如果走路就可以發電,將行走的動能轉換成電力,那麼我們或許就不用頻頻擔心手機電量了,近年來有些科學團隊在探索替代能源時,把腦筋轉移到了「人體」身上,已提出不少有趣的發電裝置概念。



這種裝置也被稱為生物機械能量收集器(Biomechanical energy harvesters),就可把走路所產生的動能轉成電能,不需要外來電力,即可自給自足。


像是最近香港中文大學便看好人體最能自在活動的關節:膝蓋,想要透過滑件曲柄機構(slider-crank mechanism)實現發電目標。乍聽之下滑件曲柄機構是個讓人摸不著頭緒的名詞,但它很常出現在壓縮機、內燃機等機械設備,活塞就是設備的一部分,而香港中文大學團隊想把新型滑件曲柄機構裝設在雙腳與膝蓋上,將膝蓋的旋轉運動轉換為直線運動。


(Source: American Institute of Physics


新型滑件曲柄機構重約 307 克,主要由一根連接膝蓋與小腿的桿子、小腿肚上的滑件跟壓電纖維複合材料(MFC)碳纖維帶組成,當人們行走時,會帶動桿子上下移動,並在滑件行往復作用,而碳纖維帶也連接著桿子頂端跟滑件,MFC 材料彎曲時就會產生電力。


若以每小時行走 2 到 6.5 公里的速度,約可產生 1.6 微瓦電力,足以供電健康檢測或是 GPS 等設備,研究實驗也指出,人們也不用擔心配戴該設備會增加負擔,未來希望能應用在登山或是遠行用途。


相較於香港中文大學研發的「11 路發電設備」,加拿大皇后大學推出的發電背包就比較重,重達 9 公斤以上,跟中型犬或是橘貓差不多,畢竟包包裡有一個會隨著行走前後擺動的擺錘,而擺錘頂端重量愈重、動量就愈大。


(Source:Royal Society Open Science


皇后大學研究員建造了不同大小的發電後背包,不同輕重會產生不同大小的電力,當擺錘重達 9 公斤時,可以為緊急訊號跟 GPS 設備供電,如果要幫手機充電,可能還要增加 15 公斤。研究員表示,這個設備優點在於可幫助科學家或探險家,在偏遠地區進行研究。


只不過它的缺點也很明顯,太重了,因此團隊也表示希望能在不影響發電的情況下,大幅減輕設備重量。


面對能源難題,各界的科學家都正絞盡腦汁想創造更多電力來源,根據先前美國史丹佛大學研究,全球民眾平均每天走 4,961 步,若能善用每一步的能量並加以利用,幫手機充電之餘,說不定還能稍稍減少電力壓力。不過距離這個目標,還有一段距離就是了。


(首圖來源:Flickr/Kevin Neubauer CC BY 2.0)

已有(7)人回文

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吳小波 發表於 2019-7-20 09:56
這個好~背包背板如果還能儲熱更好
這樣就不用擔心失溫問題了
antonia421563 發表於 2019-7-20 11:18
這個創意很好可以運動在加上能發電...不過還需要解決不少的問題
江瑋倫 發表於 2019-7-20 11:21
yobe 發表於 2019-7-20 09:52
如果走路就可以發電,將行走的動能轉換成電力,那麼我們或許就不用頻頻擔心手機電量了,近年來有些科學團隊 ...

感覺這個重量的設備實在是太重了,
如果不能有效減輕裝備重量,
還沒享受到自給自足電力的優點,
人就已經先被設備的重量累垮了……
A(5).jpg
Aniku 發表於 2019-7-20 15:08
是不錯的想法,不過還是太重了,希望跟燃料電池一樣能有所突破,這樣會更造福人類
ckblue 發表於 2019-7-21 16:25
蠻好的構想只要解決重量過重的問題,在野外或偏遠地區時能當應急電源用~
yokcobra 發表於 2019-7-27 12:20
yobe 發表於 2019-7-20 09:52
如果走路就可以發電,將行走的動能轉換成電力,那麼我們或許就不用頻頻擔心手機電量了,近年來有些科學團隊 ...

這樣太重了,
一般人應該不喜歡,
要在研發更輕點才好。
Screenshot_2017-12-29-07-59-44_1.jpg
東海林 發表於 2019-8-1 09:43
  有些發明很理想,可是並不實用,而且也太以為是了。像騎腳踏車可以發電點亮車頭燈,只不過騎車的人是踩得滿頭大汗才微微發亮,一點也不切實際。現在竟然奢望靠走路來發電,來日方長,革命尚未成功,孩子們!大家一起努力吧!
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