科学家发明新装置收集人体运动产生的电能
时间:2010-03-01 00:00 来源:纽约时报 作者:迈克尔·派恩及其团队 点击:次
看起来似乎不太可能,但实际上,人的身体可以被视作一种发电机。通过呼吸,移动肋骨吸入和排出空气,人体能够产生大约1瓦特的电能。如果人们能够从沙发或床上起来,轻快地走动,每一步的后脚跟运动可以产生约70瓦特的电能。 这些电能可以被用于各种设备,例如为手机或植入体内的医疗传感器充电。然而,如何有效收集这些电能是一个挑战。 普林斯顿大学的迈克尔·派恩(Michael C. McAlpine)及其团队开发出一种前景广阔的方法,将身体运动转化为电能。他们在柔韧且具有生物相容性的橡胶材料上印刷了压电晶体。 压电晶体在弯曲时能够产生电流,已有多种应用,例如燃气烧烤的点火器。然而,传统的高性能压电晶体是在高温下制造的,这会损坏大多数塑料或橡胶材料。 为了解决这一问题,派恩博士及其团队首先在充满氧化镁的硬质电路基板上制造了一系列窄丝带晶体;然后将电路从基板上蚀刻掉,转移并印刷到一种柔韧且具有生物相容性的聚合物PDMS上。这一研究成果已发表在《纳米快报》(Nano Letters)上。 派恩博士表示,他们的团队已经开始制造样本,这些样本中细小的金属线被安装在晶体上,以便收集电能。同时,这些晶体还覆盖有一层PDMS,以保护它们和人类身体,因为这些晶体中含有铅。 这项技术的第一个应用可能是在鞋子中,而不是直接植入身体,以为音乐播放器或手机充电提供足够的电能。 最终的目标是制造一种柔韧的装置,能够植入胸部或其他部位,作为发电机使用。 (责任编辑:glia) |
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