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 быту для переноски грузов без помощи рук. Однако со временем ходьба или бег с тяжелым рюкзаком могут вызвать боль в спине и шее. Имея это в виду, туристы в дикой местности (или даже в городах, где нет зарядного устройства) могут с радостью приветствовать такой предмет. Рюкзак, собирающий механическую энергию ходьбы. Сделать что? Очевидно, для питания портативных электронных устройств или датчиков контроля состояния здоровья.
Старые попытки
Ранее исследователи использовали наногенераторы. трибоэлектрика (ТЭН) (маленькие устройства, преобразующие механическую энергию в электричество) для изготовления рюкзака, собирающего энергию. но эти сумки имели относительно низкую выходную мощность и не давали никаких дополнительных преимуществ, таких как снижение 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, сохраняя устойчивость сумки при ходьбе владельца. Это обеспечило снижение веса владельца примерно на 20%. Между тем, движение между рамой рюкзака и его грузом при ходьбе побудило ТЭН преобразовать 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 преодолены некоторые проблемы, такие как повышение эффективности преобразования энергии, у рюкзака появится многообещающий потенциал в качестве источника питания для небольших портативных и носимых электронных устройств, GPS и датчиков здоровья.
Аннотация статьи доступен здесь.
