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把走路所產生的動能轉成電能又能減輕負載和減震-強化版動力背包

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2021/02/08
一個原型背包從步行中獲取能量,為小型電子設備供電,從而減輕了負載。圖片來源:《ACS奈米》雜誌

早前,研究人員曾使用摩擦發電式奈米發電機 (Triboelectric Nanogenerator; TENG),將機械能轉化為電能,以製造能量收集背包,但這些背包的輸出功率相對較低,且無法減輕負載或減震。23日發表在《ACS奈米》雜誌上的一個負載懸掛式背包,可以分別使負載的垂直振動減小28.75%,對穿著者的垂直力減小21.08%。

為了節省勞力和吸收衝擊力,來自北京清華大學、中國地質大學工程技術學院、中國科學院北京奈米能量與奈米系統研究所的研究人員,在背包中加入了兩種彈性材料,它們可以伸縮並收縮,從而使背包在穿著者行走時保持穩定。這導致對佩戴者的作用力降低。同時,在正常的步行過程中背包與其負載之間的運動,促使摩擦發電式奈米發電機將機械能轉換為電能,效率為14.02%。

步行研究人員表示,這種袋子可以為LED、電子表和螢光燈管提供電力。一旦克服了諸如提高能量轉換效率之類的挑戰,背包就有望成為小型可穿戴和便攜式電子設備、GPS和醫療傳感器的電源。