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手機(jī)沒電就走兩步：來自人體的“充電寶”

時(shí)間：2016-01-11 11:04:59 來源：網(wǎng)易科技作者：科技大爆炸

一個(gè)新的設(shè)備或許能夠讓你從自然運(yùn)動(dòng)中獲取能量，并以此給你的智能手機(jī)充電。由麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)利用機(jī)械能產(chǎn)生電壓，只需要一點(diǎn)彎曲就可以產(chǎn)生電力輸出。它的尺寸和固有的靈活性在未來或許可以應(yīng)用在可穿戴智能設(shè)備和其他電子產(chǎn)品中。

根據(jù) MIT 新聞的報(bào)道，研究人員表示，這個(gè)系統(tǒng)能夠進(jìn)行廉價(jià)的大規(guī)模生產(chǎn)。這個(gè)可彎曲裝置采用的電化學(xué)技術(shù)，跟電池或者燃料電池?fù)碛蓄愃频墓ぷ髟怼?/span>

研究人員將液態(tài)電解質(zhì)浸泡的多空聚合物夾在鋰合金之間作為電極材料。當(dāng)鋰合金被施加壓力并出現(xiàn)彎曲的時(shí)候，鋰離子將會(huì)穿過聚合物并產(chǎn)生可用于電力設(shè)備的電壓和電流。

如果在這個(gè)裝置的一端放上一點(diǎn)重物的話，那么它就會(huì)隨著人們的散步等日?；顒?dòng)而出現(xiàn)彎曲。到目前為止，第一代模型的效率高達(dá) 15%。不過研究人員表示，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程將是設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)的時(shí)候。

麻省理工學(xué)院的 Ju Li 教授在接受采訪的時(shí)候表示，這個(gè)設(shè)備并不受熱力學(xué)第二定律的限制，所以從原則上來說，它的效率可以達(dá)到 100%。Ju Li 教授和他的研究生們共同研發(fā)了這個(gè)彎曲充電系統(tǒng)。

早期的設(shè)備旨在利用人體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生壓電摩擦效應(yīng)，這在小規(guī)模的應(yīng)用方面并沒有什么效果。Ju Li 教授說：“在傳統(tǒng)的模型中，它們面對脈沖輸入的時(shí)候會(huì)在幾微秒的時(shí)間內(nèi)給出反應(yīng)，但是這并不符合大多數(shù)人的活動(dòng)時(shí)間。此外，這些器件具有高阻抗和彎曲剛度，價(jià)格也相當(dāng)昂貴。”

研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多次的測試之后得出的結(jié)論是，這個(gè)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。經(jīng)過 1500 個(gè)周期之后，研究人員并沒有在這個(gè)系統(tǒng)中觀察到性能下降的現(xiàn)象。

來自普渡大學(xué)的工業(yè)工程助理教授 Wu Wenzho 并沒有參與這項(xiàng)研究，他表示：“這項(xiàng)研究非常有趣，并且非常重要，它提供了一種新型的通過電化學(xué)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的方法，設(shè)計(jì)和期間結(jié)構(gòu)也都非常簡單。”

更重要的是，這個(gè)系統(tǒng)的輸出電流非常大，并且具有很長的脈沖持續(xù)時(shí)間。這在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候是非常重要的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的方法的電流輸出都很小，脈沖的持續(xù)時(shí)間也不夠長。

除了智能設(shè)備之外，這個(gè)系統(tǒng)還有可能應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)上，或者被集成到道路、橋梁和鍵盤系統(tǒng)的壓力傳感器中。

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