美國科學家研制收集能量鞋可步行充電

美國威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員湯姆-克魯本勤和艾希莉-泰勒希望利用植入鞋里的裝置收集運動產(chǎn)生的能量，用來給手機、MP3播放器或者筆記本電腦充電，目前他們正在開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標的系統(tǒng)。

他們的新發(fā)明依據(jù)的是電潤濕(Electrowetting)技術(shù)，它把導電液滴放置在一個電極上，通過電荷改變形狀。但是克魯本勤將這一概念向不同方向發(fā)展，他們稱其為“逆電潤濕(Reverse electrowetting)”。在這種情況下，微小液滴被放置在多層薄膜之間，當鞋著地導致液滴移動時，就會產(chǎn)生能量。隨后這些能量會被收集起來，給電子產(chǎn)品充電。他們的論文發(fā)表在8月23日的《自然—通訊》雜志上。這些人說：“逆電潤濕是收集高倍能量的新方法。”

收集步行時產(chǎn)生的能量并不是什么新想法。例如，名叫nPower PEG的一種裝置能夠放進背包或者公文包里，通過身體運動產(chǎn)生緊急備用電能。2008年首次使用的另一個系統(tǒng)，利用舞者身體產(chǎn)生的能量給歌舞廳的地燈供電。但是這些早期系統(tǒng)的效率相對較低，只能生成幾毫瓦電。克魯本勤和泰勒希表示，他們研制的系統(tǒng)能生產(chǎn)多達10到20瓦特能量，足夠為大部分小電子產(chǎn)品供電。這些鞋會安裝USB端口，因此任何電子產(chǎn)品都能插在上面，利用它在穿著者行走期間收集的能量。

不僅如此，這種鞋還能儲存和操作Wi-Fi hotspot軟件，研究人員表示，這項創(chuàng)新發(fā)明會令小電子產(chǎn)品變得更加有效，通過操作裝置和網(wǎng)絡之間的“中間人”，會使兩次充電時間相隔更長。這一過程收集的能量，以前都會以熱的形式散失掉。克魯本勤解釋說：“人類是超強的產(chǎn)能機器。人在奔跑時能產(chǎn)生多達1瓦特電能。”

他們二人受到那些需要經(jīng)常充電，而又不方便使用電網(wǎng)的人，尤其是正在作戰(zhàn)的士兵的啟發(fā)，進行這項研究，這些人為了給通信設備、筆記本電能和夜視鏡充電，每次需要隨身攜帶重達20磅(9.07公斤)的電池。克魯本勤和泰勒希目前已經(jīng)組建了InStep NanoPower有限公司，以便把該技術(shù)商業(yè)化。迄今為止，這還只是一個概念。研究人員已經(jīng)利用150個液滴生產(chǎn)幾毫瓦能量。但是他們通過試驗推斷，大約1000個液滴(僅為40平方厘米)就能生成10瓦特電能。