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我们可能会很快开始通过移动来为手机充电

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Anonim

美国范德比尔特大学的研究人员已经提出了一种新的能量收集系统,它可以通过移动来帮助我们为个人设备充电。

在ACS Energy Letters在线期刊上发表的题为“使用2D黑磷纳米片的超低频电化学机械应变能量收集器”的论文中,展示了超薄设备如何从人体运动中获取电能。

“在未来,我希望通过直接从我们的运动和环境中提取能量,我们都将成为个人设备的收费站,”负责该研究的机械工程助理教授Cary Pint说。

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该大学的纳米材料和能源设备实验室使用电池技术和仅有几个原子厚度的黑磷层构建了该设备。

无论何时施加外部压力,该装置都会产生能量。 人体在运动时产生的摩擦足以在装置上施加尽可能多的压力以使其产生能量。

“当你看到尤塞恩博尔特时,你会看到地球上最快的人。 当我看着他时,我看到一台工作在5 Hertz的机器,“Nitin Muralidharan说,他是一位共同领导这项研究的博士生。

该团队研究了三年多,探索了电池材料在受到外部压力 - 弯曲和拉伸时的行为。

“与其他旨在从人体运动中获取能量的方法相比,我们的方法有两个基本优势。 这些材料原子级薄而且足够小,可以浸渍到纺织品中而不会影响织物的外观或感觉,它可以从低于每秒10赫兹-10次循环的运动中提取能量 - 在相应的整个低频运动窗口上人体运动,“品脱说。

目前,该设备无法产生足够的电压来有效地为智能手机充电,研究人员指出,更多的研究和更大的应用工作将使他们能够在未来为智能服装供电。

他们还在探索可以在低电压下运行的LCD等电子设备的设计。

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“这是一项及时而令人兴奋的研究,因为可穿戴设备如外骨骼和智能服装的增长,可能会受益于Pint博士在材料和能量收集方面的进步,”Vanderbilt机械和生物医学工程助理教授Karl Zelik说。没有参与设备开发的运动生物力学专家。

虽然,目前Pint的创新很容易在巨大的压力情况下着火 - 本身,“把它置于吹火炬下” - 但研究人员声称,通过在他们的设备上使用固态电解质也可以解决这个问题。

该设备目前正在开发中,但由于在我们的多个个人设备中维护电池汁有时会变得麻烦,因此非常需要这种创新。