2008年2月7日
新摄隅撑可以产生足够的电力从行走操作便携式GPS定位器,一个手机,电动假肢关节或植入神经递质,研究涉及密歇根大学所示。
在设备上的一份报告发表在2月8日出版的《科学》杂志上。作者还包括加拿大西蒙弗雷泽大学的研究人员,以及匹兹堡大学,除了密歇根大学。
可穿戴的机制就像再生制动指控电池在一些混合动力汽车,亚瑟郭说,密歇根大学的机械工程的副教授,该论文的作者之一。
再生制动收集动能,否则汽车减速时作为热量消散。这隅撑的收成人类刹车时能量损失后膝盖摆动腿向前迈出一步。
郭,称为设备说:“一个鸡尾酒餐巾的想法,膝关节是唯一适合这项努力。
“有力量从身体的各个地方,收获,你可以用它来发电。膝盖是最好的地方,”他说。“在散步,你消散的能量在不同的地方,当你的脚接触地面,例如。你必须弥补这个通过执行工作与你的肌肉。
“身体是聪明,”郭说。”在很多地方可以消散的能量,它实际上可能是存储和恢复弹性。你的肌腱像弹簧。在许多地方,我们不确定能源是否真的被消散或你只是暂时存储它。我们相信,当你慢下来摆动腿的膝盖时,大部分的能量通常只是浪费了。”
科学家测试了隅撑六个人悠闲地在跑步机上行走在1.5米/秒,或2.2英里每小时。他们测量受试者的呼吸努力确定他们工作。对照组穿撑与发电机的衡量3.5磅的重量支撑佩戴者的影响。
括号只激活模式的膝盖是制动时,受试者需要不到一瓦的额外的代谢能力每瓦特电能他们。典型的手动发生器,相比较而言,平均需要6.4瓦的代谢能力生成一个瓦特的电力,因为效率低下的肌肉和发电机。
“我们展示了概念证明,”郭说。“原型设备笨重和沉重的,它影响到佩戴者携带。但能源本身对使用者的影响很小一部分,是否打开。我们希望改善设备,这样更容易携带,和保留的能量采集能力。”
较轻的版本将有助于徒步旅行者或士兵没有电。和科学家们说类似的机制可以植入假体的膝盖其他植入式设备例如心脏起搏器或神经递质,今天需要电池,和周期性的手术来取代电池。
“未来的能量收割机可能植入这种装置和从步行生成自己的权力,”郭说。