http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 09:44:40 來源:科學時報

根據一項最新的研究,來自人們生活和工作場所的震動可以作為一種清潔電力資源被更廣泛地利用。這種被稱作“能量收集”(energy harvesting)的(de)概(gai)念(nian)已(yi)經(jing)提(ti)出(chu)十(shi)多(duo)年(nian)之(zhi)久(jiu)。如(ru)今(jin),英(ying)國(guo)科(ke)學(xue)家(jia)正(zheng)在(zai)研(yan)究(jiu)是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)把(ba)更(geng)廣(guang)範(fan)圍(wei)的(de)震(zhen)動(dong)用(yong)於(yu)這(zhe)一(yi)用(yong)途(tu)。他(ta)們(men)希(xi)望(wang)有(you)朝(chao)一(yi)日(ri),能(neng)量(liang)收(shou)集(ji)可(ke)以(yi)更(geng)多(duo)地(di)為(wei)人(ren)們(men)使(shi)用(yong)的(de)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)電(dian)力(li),如(ru)心(xin)率(lv)監(jian)視(shi)器(qi)和(he)手(shou)機(ji)。
商業能量收集設備業已存在,例如利用來自工業水泵的震動為監視水泵狀況的傳感器tigongdianli。zaizhexiangzuixindeyanjiuzhong,yingguobulisituoerdaxuedeyanjiurenyuanzhengzaitansuoruheliyongzhuruzhishengfeijihehuochezheyangdedaxingjixiechanshengdezhendonglaichanshengdianli,tongshilaizijiayongdianqiherentiyundongdezhendongyekeyiyizhezhongfangshijiayiliyong。
領導這一項目的布裏斯托爾大學的Stephen Burrow博士解釋說,這樣的震動能量收集設備利用了一根尾端帶有一個線圈的彈簧,“這個線圈和彈簧會利用一種叫做共振的現象,將小的震動擴大,從而能夠獲取有用的能量”。他補充說:“甚至隻有幾毫瓦的電力就能為小型電子設備提供電力,如心率監視器或是發動機溫度傳感器,而且還能為電力不足的設備充電,例如MP3播放器或手機。”
Burrowjieshaoshuo,gongzhenjiushiyigewutifachuxiangduijiaodadezhendong,qizhijiejieguoshizailingyigewutishangchanshengjiaoxiaodezhendong,erqiediergewutichanshengdezhendongyudiyigewutizhendongdezirangongzhenpinlvxiangsi。eryigewutidezirangongzhenpinlvjiushidangtashoudaowaibucijifachuziranzhendongshidepinlv。
現有的設備能夠探測到的震動頻率(每秒震動的次數)defanweihenxiazhai。ruguozhendongbushiyizhengquedepinlvfasheng,namechanshengdedianlijihudidebunengshiyong。zhezaiyingyongzhongshiyigehendadewenti,ruyunshuhuorentiyundong,zhendongdepinlvzongshizaibianhua。
weilekefuzhezhongjuxianxing,bulisituoerdaxuedeyanjiuxiaozuzhengzaikaifayizhongxindeshebei,qizhongdexianquanhedanhuangkeyizaigengguangfanweidepinlvzhongfashenggongzhen。zhejiangshigengdafanweineidezhendongbeitancedao,bingyincizengjianengliangshoujiduiyunengyuangongyingdegongxian。yanjiurenyuanxiangxin,tongguotansuofeixianxingdanhuangdetexingnenggoudadaozhegejieguo。
jujieshao,zaidanxingxiandunei,danhuangdedanlihedanhuangdechangduchengzhengbi,zhejiushihukedinglv。yigenfeixianxingdanhuang,danlihedanhuangchangduzhijianyouzhefuzadeguanxi,danhuangkeyigenjubeiyasuoderuanyingduersheji。dangzhexiedanhuangbeiyingyongyunengliangshoujishi,xianquanhedanhuangbianbuzaizaiyizhongpinlvxiagongzhen,ershijiangxiangyinggengguangfanweidezhendongpinlv。
nengliangshoujihuichanshengleisiyudianchidedishuipingdianliang,danshibuxuyaoxiangdianchinayanggenghuan,huoshichulidianchilimiandehuaxuewuzhisuodailaideqianzaiweixianhewuran。tamenhaikeyingyongyubushiheyingjiexiandedifang、容易受到破壞的地方或是不易於維護的地方。
這樣的機器可以被廣泛地應用,例如為無線監視和診斷傳感器提供電力,這些傳感器可以測量人體心率、體溫和血壓或是發動機部件、建築結構部件所承受的壓力,以及監視鐵軌上運行的火車的刹車溫度。
Burrow補充說:“有大量免費的清潔能源以震動的形式存在,隻是現在還沒有被利用到。更廣頻率的能量收集可以為更有效、更持久地滿足能源需求作出有意義的貢獻。”他預計,更廣頻率的能量收集設備將有望在5年內投入實際使用。