這里是科學美國人——60秒科學系列,我是克里斯托弗·因塔格里塔
當你背著背包走路時,你知道包里的東西是如何左右搖晃的嗎?現在科學家已經知道如何利用這種運動來發電 。
下面來解釋其工作原理 。想象一個鐘擺被裝在背包框架上,然后用框架兩邊的彈簧固定 。背包的重量與鐘擺相連,因此你走路時鐘擺會左右擺動 。之后,齒輪會用這種擺動來驅動發電機,而發動機會吐出電流為電池充電 。
志愿者背著背包在跑步機上走路,他們同時戴著口罩測量氧氣和二氧化碳的流量 。與相同重量的固定負重相比,在輕微晃動的20磅負重下行走時,該設備未對志愿者的新陳代謝率產生顯著影響 。事實上,收集能量的背包減少了他們在普通背包中感受到的加速力,這可能意味著長距離徒步時背這種背包會更加舒適 。這個裝置確實產生了穩定的電細流——關鍵字是細流 。
因為如果把負重加到45磅,那在走路時,背包的被動運動只需12個小時就能給三星Galaxy S10智能手機充滿電 。研究詳情發表在《英國皇家學會·開放科學》期刊上 。
但現在有個背包困難:目前收集能量的設備重達5磅 。研究人員表示,這個多出約4磅的設備不能作為電池的智能替代品 。因此,他們希望,更多的研究能讓他們減輕這一負擔,確保背包在不讓你感到沉重負擔的情況下為你充電 。
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