http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 14:53:53 來源:網易
據每日科學網站報道,美國密歇根大學的科學家們近日開發出一種微型發電機,可以通過車輛移動、工廠作業和人類運動等產生的隨機振動產生出足夠的電能,可為手表、心髒起搏器和無線傳感器等設備提供能量。

由密歇根大學無線集成微係統工程技術研究中心創造的微型發電機(旁邊是一個典型的AA電池),通過我們身邊的隨機振動發電。
3月26日報道 據每日科學網站報道,美國密歇根大學的科學家們近日開發出一種微型發電機,可以通過車輛移動、工廠作業和人類運動等產生的隨機振動產生出足夠的電能,可為手表、心髒起搏器和無線傳感器等設備提供能量。據悉,這種名為參數頻率增加發電機(PFIGs)的新設備是由美國密歇根大學電氣和計算機工程係主任哈利勒·納傑菲 ( Khalil Najafi)和電氣和計算機工程係博士研究生特左諾·噶爾謝夫(Tzeno Galchev)開發的。
納傑菲表示:“目(mu)前(qian)大(da)多(duo)數(shu)類(lei)似(si)設(she)備(bei),其(qi)發(fa)電(dian)能(neng)力(li)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)都(dou)會(hui)受(shou)限(xian),因(yin)為(wei)它(ta)們(men)是(shi)依(yi)靠(kao)有(you)規(gui)律(lv)的(de)和(he)可(ke)知(zhi)的(de)能(neng)源(yuan)來(lai)發(fa)電(dian),而(er)每(mei)天(tian)圍(wei)繞(rao)在(zai)我(wo)們(men)周(zhou)圍(wei)的(de)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)環(huan)境(jing)動(dong)能(neng)並(bing)不(bu)是(shi)周(zhou)期(qi)性(xing)重(zhong)複(fu)發(fa)生(sheng)的(de)。例(li)如(ru),繁(fan)忙(mang)街(jie)道(dao)上(shang)的(de)交(jiao)通(tong)、橋梁、隧(sui)道(dao)以(yi)及(ji)人(ren)們(men)上(shang)下(xia)樓(lou)梯(ti)的(de)能(neng)量(liang)引(yin)起(qi)的(de)振(zhen)動(dong)都(dou)是(shi)非(fei)周(zhou)期(qi)的(de),並(bing)且(qie)是(shi)以(yi)低(di)頻(pin)率(lv)的(de)方(fang)式(shi)發(fa)生(sheng)。而(er)我(wo)們(men)研(yan)製(zhi)的(de)微(wei)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)在(zai)這(zhe)些(xie)環(huan)境(jing)中(zhong)會(hui)更(geng)加(jia)有(you)效(xiao)。”
juxi,yanjiuzheyijingjianlilesangeyuanxing,disigeyuanxingjijiangchulu。qizhongdelianggefadianjiyuanxingshitongguodianciganyinglaiwanchengnengliangzhuanhuande,dianciganyingshitongguojiangxianquanfangzhizaiyigebianhuadecichangzhongchanshengde,zhegeguochenghedaxingfadianchangdedaxingfadianjileisi。weixingfadianjitijizhiyouyilifanglimi。zhetaizuixinyinghezuixiaoqiaodeshebeicaiyongyadiancailiaozhizuoercheng,dangyadiancailiaoshoudaoyalishi,huichanshengdianhe。zhezhongtexingyijingyongzaijichusheshideanquanjiankongshang。zhezhongfadianjizaijianglaikeyiyonglaiweidaqiaoganyingqigongdian,daqiaoganyingqizairenleideyanjingkeyifaxianwentiqian,keyiyonglaiduiliefengheqinshiwentitichujinggao。
研究者稱,利用人類身體的獨特振幅,這台微型發電機就可以產生0.5毫瓦的電能(500微瓦),這些能量足夠用來驅動手表,手表驅動隻需要1到10微瓦之間的能量。這些能量還可以驅動心髒起搏器,它需要10到50微瓦的能量。研究者希望微型發電機得到廣泛運用。噶爾謝夫說:“zhezhongfadianjizuizhongdemubiaoshinenggouyunyongzaigegefangmian,liruyuanchengwuxianchuanganqiheyizhishoushushiyiliaoshebei。zhezhongfadianjijuyouhenchangdeshiyongshouming,keyiyongzaigenghuanhaojindedianchifeichangangguidedifang,yijiyongzaigengzaogaodedifang,najiushibixutongguolianxianlaiweichuanganqitigongdianneng。”
納傑菲認為,電池在為當今製造的越來越多的無線傳感器陣列供電時,通常是非常低效的。能源收集(Energy scavenging )可以提供一個更好的選擇。“現(xian)在(zai)需(xu)要(yao)回(hui)答(da)一(yi)個(ge)根(gen)本(ben)的(de)問(wen)題(ti),就(jiu)是(shi)如(ru)何(he)利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)發(fa)電(dian)機(ji)來(lai)為(wei)無(wu)線(xian)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)。因(yin)為(wei)無(wu)線(xian)設(she)備(bei)無(wu)處(chu)不(bu)在(zai),同(tong)時(shi)還(hai)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)。目(mu)前(qian)有(you)大(da)量(liang)的(de)能(neng)量(liang)圍(wei)繞(rao)在(zai)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)周(zhou)圍(wei),它(ta)們(men)以(yi)振(zhen)動(dong)能(neng)、熱能、太陽能和風能的形式存在。”而(er)這(zhe)些(xie)微(wei)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)可(ke)以(yi)為(wei)安(an)置(zhi)在(zai)建(jian)築(zhu)物(wu)上(shang)的(de)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)能(neng)量(liang),使(shi)其(qi)更(geng)加(jia)節(jie)能(neng),或(huo)者(zhe)為(wei)大(da)型(xing)公(gong)共(gong)場(chang)所(suo)監(jian)測(ce)毒(du)素(su)或(huo)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)能(neng)量(liang)。
據報道,此項研究由美國國家科學基金會、森sen地di亞ya國guo家jia實shi驗yan室shi以yi及ji國guo家jia標biao準zhun與yu技ji術shu研yan究jiu所suo提ti供gong資zi助zhu。美mei國guo密mi歇xie根gen大da學xue正zheng在zai尋xun求qiu專zhuan利li保bao護hu以yi保bao護hu這zhe種zhong微wei型xing發fa電dian機ji技ji術shu的de知zhi識shi產chan權quan。噶ga爾er謝xie夫fu和he其qi他ta合he作zuo者zhe正zheng努nu力li通tong過guo他ta們men的de公gong司siEnertia來將此技術商業化。