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科學家們開發出一種揹包,使“動力行走”成為現實。今天在《科學》雜誌上描述的這種新型裝置,將步行者臀部規則的上下運動轉化為電能。這種裝置可能有助於為士兵、救援人員、科學家以及其他進行遠端旅行的人員提供電力。
當外出散步時,一個人的臀部在每一步中上下移動五到七釐米。賓夕法尼亞大學的拉里·羅姆和他的同事們利用了這一特點設計了他們的新型“懸掛式負載”揹包。這款揹包是基於一個框架,該框架連線到穿著者的臀部,並且隨著框架的升高和降低,揹包的內容物也隨之上下移動。這種類似彈簧單高蹺的運動產生機械能,然後透過連線的馬達將其轉化為電能。在實驗室測試中,志願者佩戴重量在 20 至 38 公斤之間的揹包,產生了約 7.4 瓦的功率,這個功率可以同時執行多個小型電子裝置。(科學家們說,目標使用者的裝備包通常重於 36 公斤,其中高達 25% 的負載歸因於備用電池。)由於機械能的量與移動的重量成正比,因此更重的揹包或更快的步速都會轉化為更大的發電量。
科學家們注意到,這款揹包的外部金屬框架重量不到六公斤,略微改變了受試者的行走方式,使他們的步幅更加高效。“從代謝角度來說,我們發現這比我們預期的要便宜得多,”羅姆評論道。“您消耗的能量可以透過攜帶額外的零食來抵消,這與額外電池的重量相比根本不算什麼。”該團隊希望改進設計,目前這只是一個原型,也許有一天可以消除在長途跋涉中攜帶備用電池的需求。