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):毀你三觀:各種“怪怪的”充電方式

提到給電子產品充電,相信大傢首先想到的就是標配的充電器,再新鮮一點的就是太陽能充電瞭。其實隨著科技的進步,能夠產生電能為設備充電的方式已經變得多種多樣,下面就讓我們一起來看看那些五花八門的充電方式如何頻頻“沖擊”你的世界觀。

用植物充電

植物會發電已經不是什麼新鮮的話題瞭。之前我們都看過通過檸檬和土豆來為鬧鐘和燈泡提供電能讓其工作的實驗,不過今天我們要給大傢介紹的則是一種名叫Moss FM的生物收音機。它與前面提到瞭兩種供電方式並不相同,並非是采用化學反應來在短時間產生電能,而是完全能通過植物苔蘚在光合作用中產生的細微電量來對生物燃料電池進行供電,從而進一步讓與電池連接的收音機能夠正常工作。

在整個過程中,通過利用苔蘚進行光合作用時產生的剩餘電子,有效地將苔蘚轉變為生物太陽能電池板。隻要苔蘚植物一直存活,收音機就可以一直工作,它幾乎可以被看成是一種全新的生物太陽能電池板。

用尿液供電

英國佈裡斯托爾機器人研究所的科學傢已開發出一種用“尿液充電”的技術,且以此技術造出瞭世界上第一部用微生物燃料電池供電的手機。原來這種“尿液電池”是一種微生物燃料電池,它利用活的微生物的新陳代謝,將有機物直接轉換成電力。從本質上說,電力隻是微生物自然生命循環過程中的副產品,所以,它們“吃”尿液之類的東西越多,產生的能量就越大。

一節“尿液電池”大約能儲存50毫升的尿,但它產生的電力足以讓智能手機發短信、上網和打一通簡短的電話。此外,它的成本非常低廉,一塊“尿液電池”大約僅需要1英鎊(約10元人民幣)。除瞭為手機充電外,未來還可以把尿液電池裝在浴室,為照明、淋浴、剃須刀等提供電力。

“尿液電池”是如何為手機充電的呢?原來,研究人員在碳纖維電極上培養細菌,再將碳纖維放進陶制圓筒中,當尿液通過圓筒時,細菌分解尿液中的化學物質產生電子,累積成電荷再傳到電容器中儲存。當研究者將電池與一部手機連接時,手機便開始充電。

這種“尿液電池”的好處是不依賴風力或太陽能,而是靠廢物利用產生能源。而且,尿液取之不盡用之不竭,可以長久供應。未來這種“尿液電池”的前景遠大,特別適合在發展中國傢的偏遠地區使用。

用人體體溫供電

韓國科學技術院電氣電子工程系Jo Byeong-jin教授研究團隊日前表示,他們已開發出像衣服一樣可穿著,並利用體溫為手機和穿戴式電子設備提供充足電力的“可穿戴式熱電元件”。

熱電元件是指將熱能量轉化為電子能量的半導體元件,這是利用連接兩種金屬時,如果一邊高溫一邊低溫,就會在兩個電路之間產生電流的現象的元件,一般都是由碲化鉍和碲化銻等熱電物質制作。若將這種熱電元件穿在身上,就會根據外部氣溫和體溫的差異產生電流。但現有產品使用陶瓷類基板,又硬又重。最近開發出部分使用柔軟有機材料的元件,但能源效率與現有元件相比隻有百分之一左右。但KAIST研究團隊與此相反,在換上效率較高的熱電物質,制造成墨水形態後,以在柔軟的玻璃纖維前後印刷的方法成功實現“一箭雙雕”。

新元件像普通纖維那樣容易加工、比較輕便,但電力生產能力是相同重量的陶瓷類元件的14倍。如果用貼在胳膊上的腕帶形態來制作,就會產生大約40毫瓦(以氣溫零上20度,體溫37度為基準)的電力,大大超過瞭在智能帶上使用的電子傳感器電力消耗量。如果制作成上衣大小來穿,就可生產兩瓦電力,甚至可以供手機通話。

用閃電供電

在2013年諾基亞公司成功的嘗試瞭通過閃電為Lumia 925進行充電。他們與南安普頓大學合作,通過變壓器將20萬伏的高壓電傳輸過一個300毫米的縫隙,就能創造出類似閃電的光和熱,借著信號通過第二個控制變壓器,最終變成為手機充電的電流,測試用的諾基亞Lumia 925在幾秒鐘內反復幾次就完成充電。

用聲音供電

來自韓國的研究人員最近發明瞭一種新裝置,可以讓我們在煲電話粥的同時利用講話的聲音為手機供電,這樣就再也不必擔心手機電池不夠用瞭。這種裝置是利用壓電效應發電的,整個裝置就像“三明治”,氮化鎵和金-鈀化合物把氧化鋅納米管線夾在中間。當外界聲音傳至表面時,聲波震動會導致氧化鋅納米管線的壓縮和伸展,從而產生微量的電壓。

當前,這種裝置能將100分貝左右的音量轉換成50毫伏的電壓,相當於駛過的火車或是剪草機的音量。然而,手機通常需要2至3伏來工作,而日常說話的音量在70分貝左右。因此,這種設備現在還無法應用到手機中,科學傢們正在對原材料進行深入研究,希望可以利用更小的音量產生更大的電壓。

韓國成均館大學研究人員Sang-Woo Kim表示,就像揚聲器將電信號轉換為聲音一樣,聲音信號也能成為電源,這個過程是可逆的。他補充說:“很多人都在探索如何從生活環境中獲取能量,我們每天的生活和周圍環境中充斥著大量的聲音,但是沒有人將它視作一種能源,實際上,演講、音樂或是噪音都可以轉換為電能來使用。”

走路供電

由美國佐治亞理工學院的研究人員開發出瞭一種設備可以讓我們在日常行走的過程中為自己的手機充電。這種設備包括4個相互疊放的圓盤。第一個圓盤由銅制成,能夠旋轉。第二個圓盤由聚合材料制成,保持固定。第三個圓盤由黃金制成,被分成許多部分。最後一個圓盤由丙烯酸樹脂制成。

隨著銅盤旋轉,銅金屬中的正電荷經過聚合物中的負電荷,造成黃金盤電荷的不平衡,每個部分要麼帶有更多正電荷,要麼帶有更多負電荷。這種不平衡意味著如果電線連接不同的部分就會產生電流。隻要讓第一層銅制圓盤在旋轉,這款設備就能產生電量。

這款充電設備4英寸大小,利用手臂擺動產生的電能可以驅動一個小燈泡,或產生5V電壓,足夠為一部普通的iPhone充電,而我們隻需要將其貼在腿上或別在衣服上就可以。

用呼吸供電

巴西的設計師Joao Lammoglia設計的這款神奇充電器設備被稱為AIRE面罩,裡面裝有一個小型的風力渦輪機,能夠把呼吸產生的風能轉化成電能。當人們戴上這款面罩,並將電纜線插進手機的充電插孔時,奇跡就會出現瞭。當你呼氣的時候,手機出現瞭“正在充電”的提示;而停止呼吸時,充電提示馬上消失瞭。沒錯,這是一款用呼吸為手機充電的新型裝置。

AIRE面罩充電設備最大的便利是在室內與戶外都可以使用,不管人們睡覺、走路、跑步,隻要人處於呼吸的狀態,就能夠產生源源不斷的電能。這樣既能夠給手機充電,又能夠鍛煉身體,還能兼顧環保,。如果這款裝置能夠大批量生產,可以幫助減少碳足跡、保護環境,還能鼓勵人們加強體育鍛煉。在周日下午的小憩既能夠讓你精力充沛又能夠給智能手機充電確實是個好主意。目前,AIRE面罩還沒有上市銷售。

通過人體活動供電

這款名叫iMove Charger的移動電源非常適合經常外出並且手機電量耗盡的用戶。從它的供電原理上看,可謂是一款不折不扣的“移動電源”。

iMove Charger內置的發電機能利用人體活動發電,這意味著用戶隻要在活動,就無需擔心手機沒電,同時用戶還可以調節iMove Charge的輸出電壓,從3.3v到15v都毫無壓力。另外iMove Charger還能跟蹤用戶消耗的熱量和所發的電量。



Orignal From: 毀你三觀:各種“怪怪的”充電方式

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