Путешественникам, солдатам и школьникам хорошо известен вес тяжелого рюкзака. Теперь исследователи разработали прототип, который не только делает грузы примерно на 20% легче, но и собирает энергию движений человека для питания небольших электронных устройств. Новый рюкзак, чье исследование сообщается в ACS Nano, будет особенно полезен для спортсменов, исследователей и спасателей, работающих в отдаленных районах без электричества.
Рюкзаки широко используются в повседневной жизни для переноски грузов без помощи рук. Однако со временем ходьба или бег с тяжелым рюкзаком могут вызвать боли в спине и шее. Имея это в виду, туристы в дикой местности (или даже те, кто находится в городе вдали от зарядного устройства) могут с радостью приветствовать такой предмет. Рюкзак, собирающий механическую энергию ходьбы. Сделать что? Конечно, для питания портативных электронных устройств или датчиков мониторинга здоровья.
Старые попытки
Ранее исследователи использовали наногенераторы. трибоэлектрика (ТЭНГ) (небольшие устройства, преобразующие механическую энергию в электричество), чтобы сделать рюкзак для сбора энергии. но эти сумки имели относительно низкую выходную мощность и не давали никаких дополнительных преимуществ, таких как разгрузка нагрузки или амортизация. Чжун Линь Ван, Цзя Чэн и его коллеги хотели разработать прототип, который преодолеет эти ограничения.
Решения для легкого рюкзака, генерирующего энергию
Чтобы сэкономить работу и поглотить удары, исследователи поместили его в рюкзак. два эластомера. системы которые растягиваются и сжимаются, удерживая сумку на месте во время ходьбы. Это обеспечило снижение веса владельца примерно на 20%. Между тем, движение между каркасом рюкзака и его грузом во время ходьбы побудило ТЭН преобразовывать механическую энергию в электричество. с КПД 14%. Исследователи доказали, что рюкзак мог питать светодиоды, электрические часы и люминесцентные лампы. По словам исследователей, как только будут решены определенные проблемы, такие как повышение эффективности преобразования энергии, рюкзак обретет многообещающий потенциал в качестве источника питания для небольших носимых и портативных электронных устройств, GPS и датчиков здоровья.
Аннотация к статье доступен здесь.
