Strøm på mobiltelefonen din kan være en tur i parken


Øvelse kan snart gjøre mer for deg enn å stramme dine saggende muskler. Fremskritt innen biomekanisk konstruksjon kan bruke energi som genereres mens du går, går eller går for å drive en hvilken som helst enhet som krever bærbar strøm, inkludert nattsynsbriller og andre batteridrevne enheter som brukes av soldater, samt robotproteser, mobiltelefoner og datamaskiner på eksterne steder hvor det ikke finnes andre energikilder. Et team

Øvelse kan snart gjøre mer for deg enn å stramme dine saggende muskler. Fremskritt innen biomekanisk konstruksjon kan bruke energi som genereres mens du går, går eller går for å drive en hvilken som helst enhet som krever bærbar strøm, inkludert nattsynsbriller og andre batteridrevne enheter som brukes av soldater, samt robotproteser, mobiltelefoner og datamaskiner på eksterne steder hvor det ikke finnes andre energikilder.

Et team av forskere ved Simon Fraser University (SFU) Locomotion Laboratory i Burnaby, British Columbia, studerer mengden energi som kan genereres av 3, 5 og 1, 6 kilo aluminiums- og stålknestbinderier slitt mens de går eller går. Frivillige, som har en bærearm på hver etappe, genererte omtrent fem watt elektrisitet per person under et nylig eksperiment, sier nok kraft, forskere, å kjøre 10 mobiltelefoner samtidig og to ganger som trengs for å holde en datamaskin i gang (noe som er nyttig i utviklingsregioner av Afrika hvor elektrisitet er lite). De rapporterer at et brace-wear-motiv genererte 54 watt strøm ved å løpe på plass.

Det beste området for å plassere en enhet for å utnytte menneskelig energi er nær en felles, fordi det er her musklene - kroppens kraftkilde - jobber hardest, sier Max Donelan, direktør for Locomotion Lab og en assisterende professor ved SFUs Kinesiaskole. "Det er en lang historie med menneskelig kraftproduksjon ved hjelp av håndvevner og sykler, men disse krever oppmerksom oppmerksomhet, slik at du ikke gjør det veldig lenge." Nøkkelen til energihøsting er å trekke ut energien fra kroppens naturlige bevegelse, og bortsett fra å puste, er det svært få bevisstløse muskelbevegelser som er mer automatiske enn å gå.

Donelan og hans forskergruppe målrettet en bestemt del av skrittet, halvveis gjennom svinget på underbenet etter at det har forlatt bakken (når hamstringen kommer til liv for å sikre at du ikke har ukontrollert forlengelse) gjennom tiden da foten går tilbake til bakken. Bøylen utformet for å fange denne energien har gir, en kobling, en generator og et datastyrt styringssystem som overvåker knærens vinkel for å bestemme når man skal engasjere og frakoble kraftgenerering.

Den spesifikke mengden energi som genereres fra Donelans enhet, avhenger av brukerens vekt, terrengets vanskelighet, hastigheten på personens gang og hvor lenge enheten brukes. I prototypen genereres energi generert i motstander, selv om fremtidige modeller kan inkludere et innebygd batteri for energilagring. Forskerne håper å kunne teste sin enhet innen et år på kanadiske soldater på et feltsted.

En annen innsats for å konvertere bevegelse til energi er avhengig av Faradays lov om induksjon, oppkalt etter engelsk kjemiker og fysiker Michael Faraday, som fastslår at bevegelsen av en leder (som en metalltråd) gjennom et magnetfelt gir en spenning i denne lederen proporsjonal med bevegelseshastigheten. M2E Power, Inc., i Boise, Idaho, har utviklet et system med magneter og spoler som, når de er flyttet, genererer energi som kan brukes til å drive sin vertenhet. M2Es teknologi stammer fra Idaho National Laboratory, en avdeling for energifinansiert forskningsgruppe.

Et godt eksempel på dette ville gå med en mobiltelefon i lommen eller festet til beltet ditt. Telefonens bevegelse vil føre til at magneten og spolen genererer energi som kan overføres til en bank med ultrakapacitorer som lader telefonens batteri når et bestemt spenningsnivå er nådd. "Tenk på det som en minigenerator hvis kraft kommer fra bevegelse, " sier Regan Warner-Rowe, M2Es direktør for forretningsutvikling. "Fordi strømstyring er et kritisk problem for mobiltelefoner, har vi vært i diskusjoner med håndsettfirmaer." (Warner-Rowe nektet å nevne dem.)

Et annet mål for M2Es forskning og utvikling er å utvikle teknologi som kan brukes av det amerikanske militæret. (Den australske hæren samarbeider med entreprenører for å utvikle sitt eget bærbare, oppladbare batterisystem.) I likhet med Donelans arbeid er målet å eliminere flere pounds av vekt som soldatene må slepe rundt i form av ekstra batterier. M2E har gjort noe arbeid med å utvikle prototype energioppladbare "D" cellebatterier.

Hva betyr Trumps nye "åpne sinn" på klimatakkordet?Den overraskende opprinnelsen til evolusjonær kompleksitet"Star Wars" Planeter Migrere inn i posisjon rundt StellarUniversets kuleste lab satt til Open Quantum WorldØkofriendly Tolls ?: Congestion Pricing Fremmer Mass TransitEvolusjon og klimavitenskap gjør graden i statlige utdanningsstandarderDen afrikanske grønne revolusjonen (utvidet versjon)99 Prosent Chance 2016 blir det heteste året på posten