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nba直播步行发电新技术功率提高百倍(图)

2021-05-05 21:37

  步行发电不是什么新鲜事,东京火车站已经进行过3次“压电地板”试验。但美国科学家最近发明的一种新的步行发电技术,其功率是传统压电设备的上百倍。8月23日出版的《自然—通讯》上登载了美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员Tom Krupenkin和J. Ashley Taylor的一篇论文。该文介绍了一种创新的能量收集技术“反电湿润”法(reverse electrowetting)。该方法能够捕获人类活动产生的动能转化为电能。该技术一旦成功,人们可大大降低对电池的依赖,通过步行就能给手机等便携式电子设备充电。目前,研究人员已经成立了公司希望将该技术推向市场。Krupenkin教授解释道:“人体本身就是一部产能机器,并且很高产。例如,冲刺的时候能产生相当于1千瓦电的能量。”他认为,只要能收集其中一小部分能量,就足以为随身携带的电子产品充电。“反电湿润”法是威斯康星大学的研究人员发现的一种现象。“电湿润”技术是借用电压来控制液体表面形态,从而导致像素变化,因此广泛地被用于制造显示器。而“反电湿润”法正好相反,研究人员将液体流动转化为电流,从而把机械能转化为电能。研究人员还利用了纳米技术,nba直播,实验中的微液滴附着在一种创新的纳米结构基质上。由于纳米结构在同等力道下能产生大得多的电势差,因此,这种技术的功率要比传统压电技术高出很多。人走路时产生的能量通常都通过热的形式散失了,这项技术通过安装在鞋子内的能量收集器来捕获这些能量,转化成高达20瓦的电能供给移动电子设备,这是传统压电技术功率的几百倍。目前已有的能量收集技术主要集中在两头,一头是风电、太阳能这样高能量的应用;一头是计算器、手表或者传感器这样极低能量的应用。“唯独缺少了中间瓦级的利用。”Taylor说,这也正是便携式电子设备所需要的充电能量级别。当然,太阳能也可以给便携式电子设备充电,不过其稳定性和可靠性难与人类活动比肩。据威斯康星大学网站上的介绍,电池用于移动电子设备的诸多不便给了Krupenkin和Taylor创新的动力。例如,电池的电量有限、需要多次充电、在远离电网的偏远地区无法充电、nba直播不能随时充电。对军用和警用设备影响则更大。有些士兵在执行任务时除了需要背负沉重的武器、防护用具、通讯设备,还要背负重达20磅的电池。通讯设备、电脑、GPS、夜视镜、手电筒等等都需要用电池。据介绍,这种装在鞋上的能量收集器有两种使用方法。一种是直接充电。虽然看起来有些可笑,但这可能需要在鞋子上安装USB接口,用于插入连接线。还好,还有另一种充电方式,即将能量收集器接入无线热点(Wi-Fi hot spot),通过无线网络实现移动设备和鞋子间的无线充电。Krupenkin认为,此举能大大降低手机的充电需求,让手机电池寿命延长10倍,从而大大减少花销和污染。不过,研究人员承认,能量收集器不能完全取代电池。这项技术最早由美国国家自然基金会(NSF)的小企业创新研究基金资助。现在,Krupenkin和Taylor已经成立了一家公司,名为InStep NanoPower,希望实现这项技术的商业应用。