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新科技:把自己变成发电机
  • 2014-4-22 11:17:53
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:邓晓进
  • 作者:
【电脑报在线】手机越来越累赘了。除了不少人都给它贴膜加套之外,移动电源也开始慢慢变成手机的标准配件。谁叫电池不给力呢。现在我们需要更多的电力,来供给自己的可穿戴设备、平板电脑,以及其他零零碎碎需要不时充电的东西。然而,科幻小说中的无线充电时代还没有到来。在无线电力像是移动通信信号般随处可得的日子到来之前,我们还得受制于固定电源和电池——或者随身带个发电机,或者更夸张一点,将自己变成一台发电机。

手机越来越累赘了。除了不少人都给它贴膜加套之外,移动电源也开始慢慢变成手机的标准配件。谁叫电池不给力呢。现在我们需要更多的电力,来供给自己的可穿戴设备、平板电脑,以及其他零零碎碎需要不时充电的东西。然而,科幻小说中的无线充电时代还没有到来。在无线电力像是移动通信信号般随处可得的日子到来之前,我们还得受制于固定电源和电池——或者随身带个发电机,或者更夸张一点,将自己变成一台发电机。



solepower发电鞋垫

随身的小装备

一个现代男性平均每天消耗2500大卡左右的能量,女性要略少一些。这些消耗大约相当于数十瓦电力,而其中有相当一部分都被消耗掉了。我们的体热只是散失在空气中,举手投足产生的势能也只是回归于环境,脉搏的跳动仅仅是一次次徒劳无功地鼓动空气而已。我们维持生活所需的能量中,大概有三分之一是这样被白白浪费掉的。也就是说,如果全部收集起来转换成电力的话,大概每天每个人可以产生十几二十瓦的电力,足以让随身设备稳定运行。

听起来有点像是《黑客帝国》?倒是没那么严重。现在在人体发电领域努力的研究者们,只是在考虑如何把日常生活中的动作转化成机械能和电能而已,还没打算直接侵入大脑。例如,从2012年开始,北京大学和乔治亚理工学院的研究者就开始研究如何使用纳米级的材料实现摩擦发电,将这种材料植入体内或者做成衣服,就可以让电力源源不绝。

这种材料实际上是压电材料的一种,和我们在一次性打火机中看到的那一小块压电陶瓷原理差不多:将机械能转化成电能。他们将特定的压电材料制成纳米级的棒状,敷设在一根纤维上,做成像是试管刷的样子,然后用另一根连接了电路的微型“试管刷”与之缠绕在一起。哪怕在这两束材料间产生一点点摩擦,都会产生电流。过去是摩擦生电,现在可以变成摩擦发电了。

可惜的是,这种材料产生的电量有限,在又进一步改进之前,恐怕还不能上市。但是有一些其他技术已经差不多可以走进生活了。

动则生电

    今年年初,一家创业公司拿出了体温发电的解决方案。我们的皮肤总是和周围环境有温差的,而有些材料可以在存在温差时起电。只需要在手腕上绑上一小块臂带,就可以产生源源不断的电流。就在前几天,韩国的一家研究所也开发出了类似的技术,除了发电之外,还特别考虑了舒适和时尚要素——我们的手腕上除了手表和智能手环之外,看起来又要多些其他累赘了。

温差发电和纳米材料摩擦发电的问题类似——产生的电力不足。实际上,最适合发电的应该是鞋子。无论是走是跑,只要迈出每一步,脚都会和鞋子产生相对运动:当我们落下脚时,脚跟会压在鞋跟上,而当我们抬起脚时,脚跟会完全不产生对鞋跟的压力。想想看,每迈出一步,我们的体重都会全部落在鞋跟上,而跑步时甚至会有体重几倍的力量——这是多可观的能量啊。

于是在众筹网站上出现这样的项目也就不足为奇了:有两位创业者开发出了全防水的鞋垫,内置机械能-电能转换装置,将脚跟压在鞋垫上的力量转化为电能,通过电线存储到脚腕处的电池上。走一个小时,足够为一部iPhone充满电。再走一个小时,连iPad也能充满了。

看起来倒是不错,只有一个问题比较严重——太丑。脚踝上捆一块电池这种事,恐怕不是每个人都能接受,而且容易被误以为安装了不可脱卸的GPS跟踪装置——凡是看过《猫鼠游戏》的读者,一定都能想象得到那个画面。

不过开发者倒是认为这问题不大。他们计划为发展中国家提供这种设备,来帮助那些生活在电力不稳定地区的人们可以随时充电。除了户外圈之外,这的确是个不错的市场。但是这种鞋垫现在的售价还算不上便宜,140美元的价格并不是十分吸引人;但是这倒还算是好解决,毕竟技术总是在不断进步的。

2011年时,IBM就曾经预测未来五年将会出现的重大技术突破之一,是人体发电。但是五年眼看着已经过去了一半,我们还依然看不到足以商业化的人体发电产品。想要将人体浪费的这些能量收集起来,并不是一件容易的事;要开发出好看又好用的人体发电配件依然前路漫漫。也许等待电池技术的突破会更实际一点吧。


本文出自2014-04-21出版的《电脑报》2014年第15期 A.新闻周刊
(网站编辑:soso)


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