新款可穿戴設(shè)備利用膝蓋彎曲發(fā)電

近日，中國(guó)科研人員在新一期美國(guó)《應(yīng)用物理通訊》雜志上發(fā)表論文說(shuō)，他們開發(fā)出一種可穿戴在腿上的發(fā)電設(shè)備，通過(guò)捕獲人行走時(shí)膝蓋彎曲產(chǎn)生的動(dòng)能發(fā)電，有望用于為可穿戴健康監(jiān)測(cè)儀等供電。

中國(guó)香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程系教授廖維新及其團(tuán)隊(duì)利用壓電纖維材料和連桿，設(shè)計(jì)出含有類似發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄結(jié)構(gòu)的設(shè)備，該設(shè)備重量只有307克。它被穿戴在腿上后，可捕獲人體行走時(shí)膝蓋自然彎曲產(chǎn)生的動(dòng)能，并轉(zhuǎn)換為電能。

穿戴這種設(shè)備的人以每小時(shí)4公里的速度行走時(shí)，設(shè)備輸出功率為1.6微瓦特。研究人員對(duì)比了受試者穿戴與不穿戴這種設(shè)備行走時(shí)的呼吸狀況，認(rèn)為穿戴這種設(shè)備步行不需要額外出力。

此前一些可穿戴的能量采集設(shè)備利用人行走時(shí)帶來(lái)的震動(dòng)發(fā)電，效率較低。廖維新說(shuō)，人的步行頻率很慢，從震動(dòng)中收集能量的效率較低，而此次研發(fā)的設(shè)備利用膝蓋彎曲產(chǎn)生的動(dòng)能發(fā)電，繞過(guò)了這一限制。

研究人員認(rèn)為，新的人體動(dòng)能采集技術(shù)有望促進(jìn)可穿戴設(shè)備發(fā)展，使可穿戴健康監(jiān)測(cè)儀等實(shí)現(xiàn)“自供電”，使用者可以擺脫經(jīng)常需要充電帶來(lái)的不便。