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 может 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 встретить такой предмет. Рюкзак, собирающий механическую энергию ходьбы. Сделать что? Конечно, для питания портативных электронных устройств или датчиков контроля состояния здоровья.
Старые попытки
Ранее исследователи использовали наногенераторы. трибоэлектрика (TENG) (небольшие устройства, преобразующие механическую энергию в электричество), чтобы сделать рюкзак, собирающий энергию. но эти сумки имели относительно низкую выходную мощность и не давали никаких дополнительных преимуществ, таких как снятие 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 сумку устойчивой при ходьбе. Это обеспечило снижение веса пользователя примерно на 20%. Между тем, движение между рамой рюкзака и его грузом во время ходьбы побудило TENG преобразовать механическую энергию в электричество, с КПД 14%. Исследователи доказали, что рюкзак мог питать светодиоды, электрические часы и люминесцентные лампы. Исследователи говорят, что после преодоления некоторых проблем, таких как повышение эффективности преобразования энергии, рюкзак имеет многообещающий потенциал в качестве источника питания для небольшой портативной и носимой электроники, GPS и датчиков здоровья.
Реферат статьи доступен здесь.
