Forskare, inklusive en infödd i Indien, har utvecklat en ultratunn enhet som kan driva smartphones, träningsspårare och andra enheter med hjälp av mänskliga rörelser som att gå och vinka. Baserat på batteriteknologi och tillverkat av lager av svart fosfor som bara är några atomer tjocka, genererar energiuppsamlingssystemet en liten mängd elektricitet när det böjs eller pressas ihop även vid extremt låga frekvenser som är karakteristiska för rörelse. “I framtiden är det min förväntning att vi alla kommer att bli laddningsstationer för våra personliga enheter genom att hämta energi direkt från våra rörelser och miljön”, säger Cary Pint, lärarassistent, professor vid Vanderbilt University, USA.
Jämfört med andra metoder utformade för att fånga energi från mänsklig rörelse, har den nya metoden två grundläggande fördelar, säger forskarna. Dessa material är atomärt tunna och tillräckligt små för att impregneras i textilier utan att påverka tygets utseende eller känsla, och det kan extrahera energi från rörelser som är långsammare än 10 Hertz – 10 cykler, perioder per sekund – över hela lågfrekventa fönstret av rörelser som motsvarar mänsklig rörelse, säger de. Vanderbilt doktorand Nitin Muralidharan, som var involverad i skapandet och testningen av enheten, säger att det har visat sig vara extremt svårt att utnyttja användbar energi från sådana lågfrekventa rörelser. Till exempel utvecklar flera forskargrupper energimottagare baserade på piezoelektriska material som kan omvandla mekanisk påkänning till elektricitet.
Dessa material presterar dock i allmänhet bäst vid frekvenser över 100 Hertz. Detta betyder att de är inaktiva under mer än en liten del av alla mänskliga rörelser, så de uppnår begränsad effektivitet på mindre än 5-10% även under optimala förhållanden, sa forskarna. Rescue sa. “Vår skördare är beräknad att arbeta med mer än 25 % effektivitet i en idealisk utrustningskonfiguration och, viktigast av allt, skördar energi under hela varaktigheten av djurets långsamma rörelser. människor, som sittande eller stående,” sa Pint.
Han säger att en av de mer framtida användningsområdena för denna teknik kan vara elektrifierade kläder. Den kan driva kläder impregnerade med en flytande kristallskärm som gör att bärare kan ändra färger och mönster med bara ett svep med sin smartphone. “Vi mätte prestandan i bollplanken för att se effektkraven för medelstora lågeffekt-LCD-skärmar när vi skalade prestandan till tjockleken och arean på kläderna vi bär”, tillade Pint.
. .
…
