Новый рюкзак собирает энергию движения владельца для зарядки небольших девайсов
Ученые разработали прототип, который не только делает грузы примерно на 20% легче, но и собирает энергию движения человека для питания небольших устройств. По словам ученых, новый рюкзак 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 мешком за спиной может вызвать боли в спине и шее. Кроме того, туристам в дикой природе (или жителям поселений без доступа к электричеству) пригодится сумка, которая собирала бы механическую энергию ходьбы для питания портативной электроники или датчиков мониторинга здоровья.
Ранее исследователи использовали трибоэлектрические наногенераторы (TENG) - небольшие устройства, которые преобразуют механическую энергию в электричество - для изготовления рюкзаков для сбора энергии. Проблема в том, что таких сумок относительно низкая выходная мощность. Чжун Линь Ван, Цзя Ченг и его коллеги разработали прототип, снимающий эти ограничения.
В прототипе рюкзака энергия ходьбы используется для питания небольшой электроники, и он делает грузы легче. Предоставлено: адаптировано из ACS Nano 2021, DOI: 10.1021 / acsnano.0c07498.
Исследователи использовали для создания рюкзака два эластомера. Они растягиваются и сжимаются, снижая движение самой сумки при ходьбе. Это привело к снижению нагрузки для пользователя примерно на 20%. В это же время движение между рамой рюкзака и его грузом во время ходьбы позволяет TENG преобразовывать механическую энергию в электричество с эффективностью 14%. Такой рюкзак может питать светодиоды, электрические часы и люминесцентные лампы. Ученые заявили, что после повышения эффективности преобразования энергии, рюкзак ждет большое будущее в качестве источника питания для маломасштабной носимой и портативной электроники, GPS и медицинских датчиков.
Рюкзаки широко используются в повседневной жизни для переноски грузов без помощи рук. Однако со временем ходьба или бег с тяжелым мешком за спиной может вызвать боли в спине и шее. Кроме того, туристам в дикой природе (или жителям поселений без доступа к электричеству) пригодится сумка, которая собирала бы механическую энергию ходьбы для питания портативной электроники или датчиков мониторинга здоровья.
Ранее исследователи использовали трибоэлектрические наногенераторы (TENG) - небольшие устройства, которые преобразуют механическую энергию в электричество - для изготовления рюкзаков для сбора энергии. Проблема в том, что таких сумок относительно низкая выходная мощность. Чжун Линь Ван, Цзя Ченг и его коллеги разработали прототип, снимающий эти ограничения.
В прототипе рюкзака энергия ходьбы используется для питания небольшой электроники, и он делает грузы легче. Предоставлено: адаптировано из ACS Nano 2021, DOI: 10.1021 / acsnano.0c07498.
Исследователи использовали для создания рюкзака два эластомера. Они растягиваются и сжимаются, снижая движение самой сумки при ходьбе. Это привело к снижению нагрузки для пользователя примерно на 20%. В это же время движение между рамой рюкзака и его грузом во время ходьбы позволяет TENG преобразовывать механическую энергию в электричество с эффективностью 14%. Такой рюкзак может питать светодиоды, электрические часы и люминесцентные лампы. Ученые заявили, что после повышения эффективности преобразования энергии, рюкзак ждет большое будущее в качестве источника питания для маломасштабной носимой и портативной электроники, GPS и медицинских датчиков.