Friday, January 6

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美國科學家研製《能量鞋》可步行充電

美國威斯康星大學麥迪森分校的研究人員湯姆-克魯本勤和艾希莉-泰勒希望利用植入鞋裏的裝置收集運動產生的能量,用來給手機、MP3播放器或者筆記本電腦充電,目前他們正在開發能夠實現這一目標的系統。

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美國科學家研製《能量鞋》可步行充電

他們的新發明依據的是電潤濕(Electrowetting)技術,它把導電液滴放置在一個電極上,通過電荷改變形狀。但是克魯本勤將這一概念向不同方向發展,他們稱其為“逆電潤濕(Reverse electrowetting)”。在這種情況下,微小液滴被放置在多層薄膜之間,當鞋著地導致液滴移動時,就會產生能量。隨後這些能量會被收集起來,給電子產品充電。他們的論文發表在8月23日的《自然—通訊》雜誌上。這些人說:“逆電潤濕是收集高倍能量的新方法。”

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電濕潤元件操作原理

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步行充電不須笨重的儀器配合

收集步行時產生的能量並不是什麼新想法。例如,名叫nPower PEG的一種裝置能夠放進背包或者公事包裏,通過身體運動產生緊急備用電能。2008年首次使用的另一個系統,利用舞者身體產生的能量給歌舞廳的地燈供電。但是這些早期系統的效率相對較低,只能生成幾毫瓦電。克魯本勤和泰勒希表示,他們研製的系統能生產多達10到20瓦特能量,足夠為大部分小電子產品供電。這些鞋會安裝USB埠,因此任何電子產品都能插在上面,利用它在穿著者行走期間收集的能量。

不僅如此,這種鞋還能儲存和操作Wi-Fi hotspot軟體,研究人員表示,這項創新發明會令小電子產品變得更加有效,通過操作裝置和網路之間的“中間人”,會使兩次充電時間相隔更長。這一過程收集的能量,以前都會以熱的形式散失掉。克魯本勤解釋說:“人類是超強的產能機器。人在奔跑時能產生多達1瓦特電能。”
他們二人受到那些需要經常充電,而又不方便使用電網的人,尤其是正在作戰的士兵的啟發,進行這項研究,這些人為了給通信設備、筆記本電能和夜視鏡充電,每次需要隨身攜帶重達20磅(9.07公斤)的電池。克魯本勤和泰勒希目前已經組建了InStep NanoPower有限公司,以便把該技術商業化。迄今為止,這還只是一個概念。研究人員已經利用150個液滴生產幾毫瓦能量。但是他們通過試驗推斷,大約1000個液滴(僅為40平方釐米)就能生成10瓦特電能。
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