我國專家研制能量采集“手鐲” 實(shí)現(xiàn)可穿戴電子設(shè)備免充電

　　想象一下，只需要把人體運(yùn)動產(chǎn)生的能量采集起來，就可以維持運(yùn)動手環(huán)等電子設(shè)備的運(yùn)行，省去手動充電的麻煩……我國科學(xué)家近日報(bào)告說設(shè)計(jì)出一種可以為運(yùn)動手環(huán)等可穿戴電子設(shè)備供電的能量采集器，從而使可穿戴電子設(shè)備免充電成為現(xiàn)實(shí)。

　　“隨著可穿戴電子設(shè)備迅速發(fā)展，越來越多的研究致力于采集人體運(yùn)動的能量，以延長電池運(yùn)行時(shí)間。”該研究負(fù)責(zé)人之一吳治嶧博士介紹說，目前采集人體運(yùn)動能量的原理方法包括電磁感應(yīng)原理、壓電效應(yīng)和摩擦電效應(yīng)，其中利用懸浮永磁體做平移運(yùn)動來采集能量是常見的方式，但這種采集器通常被限定在特定的運(yùn)行方向，如果發(fā)生角度傾斜，采集器的電能輸出將受限。

　　為了解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種手鐲形的新型能量采集器。通過兩個(gè)做圓周運(yùn)動且相互排斥的磁體，采集器能夠?qū)⑷我夥较虻倪\(yùn)動轉(zhuǎn)換為運(yùn)動磁體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對人體任何運(yùn)動方向上的機(jī)械能進(jìn)行采集，最大限度采集運(yùn)動能量。

　　手鐲形能量采集器采用對稱性設(shè)計(jì)，對運(yùn)動磁體的初始位置沒有特殊要求。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在任意單次運(yùn)動過程中，能量采集“手鐲”最多在0.13秒的時(shí)間內(nèi)即可存儲能量0.15毫焦耳，有效平均功率達(dá)到1.17毫瓦以上。通過人體日常運(yùn)動采集轉(zhuǎn)換而來的電能可以延長可穿戴設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間，足以維持運(yùn)動手環(huán)等低功耗電子設(shè)備的正常使用而無需充電。