Giày thu năng lượng Kinetic một bước để sạc thiết bị di động khi đang di chuyển

Anonim

Giày thu năng lượng Kinetic một bước để sạc thiết bị di động khi đang di chuyển

Năng lượng

Nick Lavars

Ngày 12 tháng 2 năm 2016

3 hình

Giày thu hoạch năng lượng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị di động thông qua cáp sạc, được điều chỉnh cho quân đội hoặc hoạt động như một nguồn năng lượng cho người dân ở vùng sâu vùng xa (Tín dụng: UW-Madison College Of Engineering)

Thông qua gạch thu hoạch năng lượng, ba lô và đế, đã có nhiều thảo luận về việc khai thác động năng của chúng ta để cung cấp năng lượng cho các thiết bị di động và các thiết bị điện tử khác. Một nhóm các nhà nghiên cứu tuyên bố đã tạo ra một bước đột phá lớn trong nỗ lực tập thể để biến chuyển động của con người thành năng lượng có thể sử dụng, phát triển một phương pháp mới để sản xuất một lượng điện hữu ích từ bước chân của chúng ta.

Giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Wisconsin-Madison, Tom Krupenkin, nói: "Đi bộ của con người mang rất nhiều năng lượng". "Ước tính lý thuyết cho thấy rằng nó có thể tạo ra tới 10 watt mỗi giày và năng lượng chỉ bị lãng phí dưới dạng nhiệt. Tổng cộng 20 watt từ việc đi bộ không phải là một điều nhỏ, đặc biệt là so với nhu cầu năng lượng của phần lớn điện thoại di động hiện đại thiết bị. "

Nhưng rút ra năng lượng có thể sử dụng từ những tính toán lý thuyết này sẽ đặt ra một số thách thức cho Krupenkin và nhóm của anh ấy. Phát minh ra một kỹ thuật thu hoạch thực tế cho "sự dịch chuyển tương đối nhỏ và lực lượng lớn của các bước chân, " lần lượt làm cho giày sản xuất điện trở thành một khả năng khả thi, cho đến nay vẫn là một mục tiêu khó nắm bắt, bất chấp lời hứa của các thiết bị như giày PediPower tập tin đính kèm.

"Vì vậy, chúng tôi đã phát triển các phương pháp mới để chuyển đổi trực tiếp chuyển động cơ học thành năng lượng điện phù hợp với loại ứng dụng này, " Krupenkin nói.

Đảo ngược điện là một kỹ thuật được Krupenkin phát triển như một cách tiếp cận mới để thu hoạch năng lượng cơ học năng lượng cao. Nó liên quan đến một chất lỏng dẫn điện tương tác với bề mặt được phủ nano để tạo ra năng lượng điện. Ông đã xuất bản một bài báo vào năm 2011 báo cáo khả năng tạo ra mật độ năng lượng cao từ một loạt các lực cơ học, nhưng có một cảnh báo: nó đòi hỏi một nguồn năng lượng với tần số khá cao, cao hơn so với chuyển động của con người.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã kết hợp điện từ ngược với một thiết bị mới được gọi là bọt khí trong nỗ lực thu hẹp khoảng cách. Bọt không chứa các bộ phận cơ học chuyển động, nhưng được tạo thành từ hai tấm phẳng với một chất lỏng dẫn điện ở giữa. Ở tấm dưới cùng, các lỗ nhỏ cho phép khí điều áp đi vào, từ đó tạo thành bong bóng. Chúng phát triển kích thước cho đến khi chúng tiếp xúc với tấm trên cùng và nổ. Việc sản xuất nhanh chóng, liên tục và vỡ bong bóng rửa chất lỏng dẫn điện qua lại để tạo ra một điện tích.

Các nhà nghiên cứu nói rằng phương pháp này có thể tạo ra rất nhiều watt so với diện tích bề mặt của máy phát điện, với thiết bị bằng chứng tạo ra khoảng 10 watt trên một mét vuông trong các thí nghiệm ban đầu. Họ cho rằng các ước tính lý thuyết cho thấy có thể lên tới 10 kW. Đôi giày có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị di động thông qua cáp sạc, được điều chỉnh cho quân đội hoặc hoạt động như một nguồn năng lượng cho người dân ở các vùng sâu vùng xa và các nước đang phát triển.

Krupenkin nói: "" Bong bóng thực sự tỏa sáng khi tạo ra mật độ năng lượng cao ". "Đối với kiểu thu hoạch năng lượng cơ học này, công cụ tạo bọt có một lời hứa sẽ đạt được mật độ năng lượng cao nhất từng được chứng minh. "

Krupenkin và J. Ashley Taylor, một nhà khoa học cao cấp của Bộ phận Kỹ thuật Cơ khí của UW, Madison, đã tạo ra một công ty khởi nghiệp có tên InStep NanoPower và đang tìm kiếm các đối tác trong ngành để thương mại hóa công nghệ. Họ đã hợp tác với Vibram để phát triển một chiếc giày trình diễn với công nghệ thu hoạch năng lượng được nhúng trong đế.

Bạn có thể nghe từ Krupenkin trong video đầu tiên bên dưới, trong khi đoạn thứ hai cho thấy anh ta đi bộ để bật đèn pin LED. Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Khoa học báo cáo.

Nguồn: Đại học Wisconsin-Madison

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp điện từ ngược với một thiết bị mới gọi là bọt khí (Tín dụng: UW-Madison College Of Engineering)

Giày thu hoạch năng lượng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị di động thông qua cáp sạc, được điều chỉnh cho quân đội hoặc hoạt động như một nguồn năng lượng cho người dân ở vùng sâu vùng xa (Tín dụng: UW-Madison College Of Engineering)

J. Ashley Taylor (trái) và Tom Krupenkin đang tuyên bố đã tạo ra một bước đột phá lớn trong nỗ lực tập thể để biến chuyển động của con người thành năng lượng có thể sử dụng (Tín dụng: UW-Madison College Of Engineering)