science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Een rugzak die elektriciteit opwekt door zijwaartse bewegingen tijdens het lopen

Een achteraanzicht van de energie-oogstrugzak gedragen door een onderwerp. (uitbarsting rechtsboven) Een vereenvoudigd diagram van het apparaat dat door een gebruiker wordt gedragen. De structuur van het apparaat is vereenvoudigd om kritieke componenten te demonstreren. Gedragen massabeweging in de M-L-richting wordt aangegeven als een rode pijl. (midden-rechts klapband) Een zijaanzicht dat laat zien waar de lastdrager via de laadcel op het rugzakframe wordt gemonteerd. (uitbarsting rechtsonder) Een bovenaanzicht van de module voor het oogsten van energie die aan de voorkant van het M–L-laadwagenapparaat is bevestigd. Credit: Royal Society Open Science (2019). DOI:10.1098/rsos.182021

Een paar onderzoekers van de Mechanical and Materials Engineering and Ingenuity Labs van Queen's University hebben een rugzak ontworpen die de energie benut van de zijwaartse beweging van een persoon die loopt. In hun paper gepubliceerd in Royal Society Open Science , Jean-Paul Martin en Qingguo Li beschrijven hun ontwerp en de manieren waarop ze denken dat het kan worden gebruikt.

Biomechanische energieoogsters zijn apparaten die aan mensen worden bevestigd of door mensen worden gedragen en die elektriciteit opwekken door energie uit bewegingen te halen. Enkele voorbeelden zijn apparaten die aan schoenen of zelfs een shirt zijn bevestigd. Dergelijke apparaten hebben tot nu toe niet genoeg elektriciteit kunnen produceren om nuttig te zijn, echter. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden een oogstmachine te maken die genoeg elektriciteit kan produceren om een ​​klein apparaat van stroom te voorzien. Het resultaat van hun inspanningen is een rugzak die energie opvangt van een lichaam dat heen en weer zwaait, dat is wat er gebeurt als een persoon loopt.

Het apparaat bestaat uit een gewicht dat aan het bovenste deel van een slinger is bevestigd, die heen en weer zwaait terwijl een persoon loopt - het gewicht geeft het meer momentum. Het onderste uiteinde van de slinger loopt aan weerszijden van het apparaat in veren, die zijn aangesloten op de energieoogstmodule. Het apparaat is ingekapseld in een frame dat in een rugzak kan worden geplaatst. De onderzoekers bouwden apparaten van verschillende grootte om verschillende hoeveelheden elektriciteit op te wekken. Om meer elektriciteit op te wekken, moest er meer gewicht aan de bovenkant van de slinger worden toegevoegd. Ze melden dat toen het apparaat was uitgerust met een gewicht van 20 pond, het was in staat om voldoende elektriciteit op te wekken om een ​​noodbaken of een GPS-handset van stroom te voorzien. Ze merken op dat het gewicht van het apparaat en de rugzak nog eens 11 pond toevoegen. Door 35 kilo meer gewicht toe te voegen, kon het apparaat voldoende elektriciteit opwekken om een ​​smartphone van stroom te voorzien.

De onderzoekers suggereren dat hun apparaat kan worden gebruikt door mensen die in afgelegen gebieden werken of wonen, zoals wetenschappers of ontdekkingsreizigers. Het voordeel van hun ontwerp, zij beweren, is dat de gebruiker geen andere activiteit hoeft te ondernemen om elektriciteit op te wekken, zoals het aanzwengelen van een hendel. De opmerking is ook dat ze van plan zijn verder te werken aan het ontwerp met als doel het gewicht te verminderen zonder verlies van stroomopwekking.

© 2019 Wetenschap X Netwerk