来自人体的“充电宝”手机没电就走两步

一个新的设备或许能够让你从自然运动中获取能量,并以此给你的智能手机充电。由麻省理工学院的研究人员开发的这个系统利用机械能产生电压,只需要一点弯曲就可以产生电力输出。它的尺寸和固有的灵活性在未来或许可以应用在可穿戴智能设备和其他电子产品中。

根据 MIT 新闻的报道,研究人员表示,这个系统能够进行廉价的大规模生产。这个可弯曲装置采用的电化学技术,跟电池或者燃料电池拥有类似的工作原理。

手机没电就走两步:来自人体的“充电宝”

研究人员将液态电解质浸泡的多空聚合物夹在锂合金之间作为电极材料。当锂合金被施加压力并出现弯曲的时候,锂离子将会穿过聚合物并产生可用于电力设备的电压和电流。

如果在这个装置的一端放上一点重物的话,那么它就会随着人们的散步等日常活动而出现弯曲。到目前为止,第一代模型的效率高达 15%。不过研究人员表示,机械能转换为电能的过程将是设备处于最佳工作状态的时候。

麻省理工学院的 Ju Li 教授在接受采访的时候表示,这个设备并不受热力学第二定律的限制,所以从原则上来说,它的效率可以达到 100%。Ju Li 教授和他的研究生们共同研发了这个弯曲充电系统。

早期的设备旨在利用人体的运动产生压电摩擦效应,这在小规模的应用方面并没有什么效果。Ju Li 教授说:“在传统的模型中,它们面对脉冲输入的时候会在几微秒的时间内给出反应,但是这并不符合大多数人的活动时间。此外,这些器件具有高阻抗和弯曲刚度,价格也相当昂贵。”

手机没电就走两步:来自人体的“充电宝”

研究团队经过多次的测试之后得出的结论是,这个系统是稳定的。经过 1500 个周期之后,研究人员并没有在这个系统中观察到性能下降的现象。


来自普渡大学的工业工程助理教授 Wu Wenzho 并没有参与这项研究,他表示:“这项研究非常有趣,并且非常重要,它提供了一种新型的通过电化学将机械能转化成电能的方法,设计和期间结构也都非常简单。”

更重要的是,这个系统的输出电流非常大,并且具有很长的脉冲持续时间。这在实际应用的时候是非常重要的,因为大多数将机械能转换为电能的方法的电流输出都很小,脉冲的持续时间也不够长。

除了智能设备之外,这个系统还有可能应用在生物医学上,或者被集成到道路、桥梁和键盘系统的压力传感器中。