想象一下,只需收集人体运动产生的能量,即可维持运动手环等电子设备的运行,省去了手动充电的麻烦……中国科学家最近报道称,他们设计了一种能量采集器,可以为运动手环等可穿戴电子设备供电,使免充电可穿戴电子设备成为现实。
“随着可穿戴电子设备的快速发展,越来越多的研究致力于从人体运动中获取能量以延长电池工作时间。
”该研究的带头人之一吴志毅博士表示,目前从人体运动中采集能量的原理和方法包括电磁感应原理、压电效应和摩擦起电效应。
利用悬浮永磁体进行平移运动来收集能量是一种常见的方式。
然而,这种收集器通常仅限于特定的运行方向。
如果发生角度倾斜,集热器的功率输出将会受到限制。
为了解决这个问题,研究团队设计了一种新型手镯形能量采集器。
通过两块做圆周运动且相互排斥的磁铁,收集器可以将任意方向的运动转化为运动磁铁的旋转运动,从而收集人体任意方向运动的机械能,最大限度地收集的运动能量。
手镯形能量收集器采用对称设计,对动磁体的初始位置没有特殊要求。
实验结果表明,在任何一次运动中,能量收集“手环”在0.13秒内可储存高达0.15毫焦耳的能量,有效平均功率达到1.17毫瓦以上。
通过人体日常运动转化的电能可以延长可穿戴设备的电池寿命,足以维持运动手环等低功耗电子设备的正常使用而无需充电。