(Phys.org)—Onderzoekers hebben een armband ontworpen die biomechanische energie uit de polsbewegingen van de drager haalt, die vervolgens kan worden omgezet in elektriciteit en kan worden gebruikt om de levensduur van de batterij van persoonlijke elektronica te verlengen of sommige van deze apparaten zelfs volledig van stroom te voorzien.

De onderzoekers, Zhiyi Wu en co-auteurs van de Chongqing University of Technology en de China Academy of Engineering Physics in Sichuan, hebben een artikel gepubliceerd over de armband voor het oogsten van energie in een recent nummer van Technische Natuurkunde Brieven .

"De armband voor het oogsten van energie kan mogelijk worden gebruikt om activity trackers van stroom te voorzien, smartwatches, en zelfs sommige toepassingen voor gezondheidsmonitoring, " vertelde Wu Phys.org .

De armband werkt door elektromagnetische inductie, waarbij de interactie tussen een bewegend magnetisch veld en een elektrische geleider een spanning genereert. In de buitenste schil van de armband, elektrisch geleidende koperen spoelen winden zich om een ​​binnenschaal. In deze binnenschaal bevinden zich twee bewegende magneten die rond de armband draaien als reactie op de polsbewegingen van de drager. Terwijl de magneten door de koperen spoelen bewegen, ze genereren een spanning door elektromagnetische inductie.

De onderzoekers verklaren dat, volgens de wet van Faraday, de hoeveelheid opgewekte spanning is evenredig met het aantal keren dat de magneten rond de armband draaien. Dus hoe sneller de beweging, hoe groter het vermogen dat door de armband wordt gegenereerd. Tests toonden aan dat de magneten kunnen bewegen met een gemiddelde rotatiesnelheid tussen 100 en 300 omwentelingen per minuut, afhankelijk van het type en de intensiteit van de polsbewegingen. De onderzoekers toonden ook aan dat, van een enkele beweging van de pols, de armband kan een kleine condensator in een fractie van een seconde opladen tot ongeveer 1 volt en een gemiddeld vermogen van meer dan 1 milliwatt genereren.

Een van de voordelen van het armbandontwerp is de symmetrie, waardoor het beweging in elke richting kan omzetten in de roterende beweging van de bewegende magneten, en vereist ook niet dat de magneten zich in een bepaalde beginpositie bevinden. Andere soorten elektromagnetische energieoogsters, zoals die in de vorm van buizen of platte voorwerpen, hebben beperkte vrijheidsgraden en werken alleen in bepaalde oriëntaties.

"Het grootste voordeel van de armband is dat hij translatiebewegingen in elke richting kan omzetten in roterende beweging, uitgaande van een willekeurige beginpositie van de magneten, ' zei Wu.

In de toekomst, de onderzoekers zijn van plan om verschillende gebieden te onderzoeken. Een idee is om een ​​cirkelvormige magnetisatiemagneet te gebruiken om de magneten te fabriceren. Ze willen ook de wrijving in de armband verder verminderen en tribo-elektrische energie-oogsttechnologie introduceren om de resterende wrijving te benutten.

© 2017 Fys.org