用鞋子捕捉电能

用鞋子捕捉电能

人类的效率并不高。当我们走路时,我们每秒会浪费近 20 瓦的能量。我们并没有将所有卡路里转化为升力或向前运动,而是将大部分卡路里转化为热量,然后迅速消散。因此,我和我的同事想出了一种方法来收集人体运动中浪费的能量,并将其转化为大约 10 瓦的电能。

我们的设备基于一种称为电润湿的物理现象:如果对某些液体施加电压,液体就会移动。这意味着你已经将电能(电流)转换为机械能(流动的液体)。我们逆转了这个过程,迫使液体在电极上移动。鞋子里有两个柔性塑料囊,一个在脚跟下面,另一个在脚趾下面。囊中充满了油和水的混合物,并通过一条细细的蛇形管连接起来。当你踩下脚跟时,你会压缩后囊,几毫升液体会通过管子流到前囊。踩在脚趾上,这个过程就反过来了。

管子内衬有一层薄薄的电极膜,当液体来回滑动时,电极就会充电——反向电润湿。一个小电池储存能量,你可以通过鞋跟上的微型 USB 端口获取这些能量。我们还发明了一种类似 Wi-Fi 的方式,将电能从鞋子传输到手机电池。军队或警察可能喜欢有稳定的电源供应,但我想大多数人不会乐意处理连接到鞋子上的电线。

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