Høste energi fra det menneskelige knæ

Forestil dig at forsyne dine enheder ved at gå. Med teknologi for nylig udviklet af en gruppe forskere ved det kinesiske universitet i Hong Kong, den mulighed er måske ikke langt uden for rækkevidde.

Gruppen beskriver teknologien i Anvendt fysik bogstaver , fra AIP Publishing. En energihøster er fastgjort til bærerens knæ og kan generere 1,6 mikrowatt strøm, mens bæreren går uden øget anstrengelse. Energien er nok til at drive lille elektronik som sundhedsovervågningsudstyr og GPS-enheder.

"Selvdrevne GPS-enheder vil tiltrække opmærksomhed fra klatrere og bjergbestigere, " sagde forfatter Wei-Hsin Liao, professor i afdelingen for maskin- og automationsteknik.

Forskerne brugte et særligt smart makrofibermateriale, som genererer energi fra enhver form for bøjning, den oplever, at skabe en skyder-krankmekanisme - svarende til det, der driver en motor. Forfatterne valgte at fastgøre apparatet til knæet på grund af knæleddets store bevægelsesområde, sammenlignet med de fleste andre menneskelige led.

"Disse mejetærskere kan høste energi direkte fra store deformationer, " sagde Liao.

På grund af den kontinuerlige frem og tilbage vil materialet støde på, når bæreren går, hver gang knæet bøjes, enheden bøjer og genererer elektricitet. Dette betyder, at høstmaskinen kan "fange biomekanisk energi gennem den naturlige bevægelse af det menneskelige knæ, " ifølge Liao.

Tidligere bærbare energihøstere udnyttede vibrationerne forårsaget i enheden som følge af bevægelse, som kommer med ulemper med hensyn til effektivitet.

"Hyppigheden af ​​menneskelig gang er ret langsom, hvilket reducerer evnen til at høste energi betydeligt, " sagde Liao. Fordi gruppens enhed bruger en anden metode, den omgår denne begrænsning.

Prototypen vejer kun 307 gram (0,68 pund) og blev testet på mennesker, der gik med hastigheder fra 2 til 6,5 kilometer i timen (ca. 1 til 4 miles i timen). Forskerne sammenlignede bærernes åndedrætsmønstre med og uden enheden og fastslog, at den energi, der krævedes for at gå, var uændret, hvilket betyder, at enheden genererer strøm uden omkostninger for mennesket.

Forskerne bemærker fordelene ved en effektiv, bærbar energihøster og se mod fremtidig kommercialisering af teknologien.

"Selvdrevet udstyr kan gøre det muligt for brugere at slippe af med den ubelejlige daglige opladning, " sagde Liao. "Denne energihøster ville fremme udviklingen af ​​selvdrevne bærbare enheder."