一種新型可穿戴式發(fā)電機(jī)可為現(xiàn)有的無(wú)線傳感器供電
加州理工學(xué)院醫(yī)學(xué)工程助理教授高偉一直在開(kāi)發(fā)一系列廉價(jià)的可穿戴傳感器,以及利用人體為其供電的方法為可穿戴傳感器供電。如何為隨身設(shè)備供電一直是科技業(yè)界最大的挑戰(zhàn),雖然電池是一種選擇,但由于電池體積大,而且電池會(huì)耗盡電量,所以并不理想。
高偉開(kāi)發(fā)了一種新的無(wú)線可穿戴傳感器的供電方式,可以收集人在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能。能量收集功能是通過(guò)使用包括特氟龍、銅和聚酰胺在內(nèi)的材料夾層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些材料附著在人的皮膚上。當(dāng)材料片與銅和聚酰胺制成的滑動(dòng)層摩擦?xí)r,就會(huì)產(chǎn)生少量的電力。 這種效果被稱摩擦電(triboelectricity),人在走過(guò)地毯和觸摸金屬旋鈕后所受到的靜電沖擊可以說(shuō)明了一點(diǎn)。摩擦電發(fā)生器也叫納米發(fā)電機(jī),固定在佩戴者的軀干上。人體運(yùn)動(dòng)時(shí),滑塊在定子上滑動(dòng)產(chǎn)生電流。 高偉和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的納米發(fā)電機(jī)使用了市面上的柔性電路。這種材料便宜、耐用、機(jī)械強(qiáng)度高,長(zhǎng)期使用。不過(guò)該發(fā)電機(jī)無(wú)法產(chǎn)生大量的電力,舉個(gè)例子就是需要至少100平方米的表面積持續(xù)運(yùn)動(dòng)才能為一個(gè)40瓦的燈泡供電。 然而,可穿戴式傳感器對(duì)電力的要求很低。電力可以儲(chǔ)存在電容器中,直到有足夠的電量,傳感器才能進(jìn)行讀取,并通過(guò)藍(lán)牙將數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到手機(jī)上。用戶移動(dòng)的次數(shù)越多,傳感器可以收集的數(shù)據(jù)就越多,所以即使是久坐的用戶也可以積累足夠的電力來(lái)操作。 關(guān)鍵詞: 傳感器發(fā)電機(jī)
|