我国专家研制能量采集“手镯”实现可穿戴电子设备免充电

我国专家研制能量采集“手镯”实现可穿戴电子设备免充电

本报讯 想象一下，只需要把人体运动产生的能量采集起来，就可以维持运动手环等电子设备的运行，省去手动充电的麻烦……我国科学家近日报告说设计出一种可以为运动手环等可穿戴电子设备供电的能量采集器，从而使可穿戴电子设备免充电成为现实。

“随着可穿戴电子设备迅速发展，越来越多的研究致力于采集人体运动的能量，以延长电池运行时间。”该研究负责人之一吴治峄博士介绍说，目前采集人体运动能量的原理方法包括电磁感应原理、压电效应和摩擦电效应，其中利用悬浮永磁体做平移运动来采集能量是常见的方式，但这种采集器通常被限定在特定的运行方向，如果发生角度倾斜，采集器的电能输出将受限。

为了解决这一问题，研究团队设计出一种手镯形的新型能量采集器。通过两个做圆周运动且相互排斥的磁体，采集器能够将任意方向的运动转换为运动磁体的旋转运动，从而实现对人体任何运动方向上的机械能进行采集，最大限度采集运动能量。

手镯形能量采集器采用对称性设计，对运动磁体的初始位置没有特殊要求。

实验结果显示，在任意单次运动过程中，能量采集“手镯”最多在0.13秒的时间内即可存储能量0.15毫焦耳，有效平均功率达到1.17毫瓦以上。通过人体日常运动采集转换而来的电能可以延长可穿戴设备的电池续航时间，足以维持运动手环等低功耗电子设备的正常使用而无需充电。

相关研究成果近日在国际学术刊物《应用物理通讯》上发表。

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