Les randonneurs, les soldats et les écoliers connaissent bien le poids d'un lourd sac à dos. Aujourd'hui, les chercheurs ont développé un prototype qui non seulement rend les charges environ 20% plus légères, mais récupère également l'énergie des mouvements humains pour alimenter de petits appareils électroniques. Le nouveau sac à dos, dont l'étude est rapportée dans ACS Nano, serait particulièrement utile pour les athlètes, les explorateurs et les intervenants en cas de catastrophe travaillant dans des zones reculées sans électricité.
Les sacs à dos sont largement utilisés dans la vie de tous les jours pour transporter des charges en mains libres. Au fil du temps, cependant, marcher ou courir avec un sac à dos lourd peut causer des douleurs au dos et au cou. Dans cet esprit, les routards dans les zones sauvages (ou même ceux des villes éloignées d'un chargeur) pourraient accueillir avec plaisir un tel article. Un sac à dos qui récupère l'énergie mécanique de la marche. Pour faire quoi? Évidemment, pour alimenter des appareils électroniques portables ou des capteurs de surveillance de la santé.
Les anciennes tentatives
Auparavant, les chercheurs utilisaient des nanogénérateurs triboélectrique (TENG) (petits appareils qui convertissent l'énergie mécanique en électricité) pour fabriquer un sac à dos qui récupère l'énergie. mais ces sacs avaient des puissances de sortie relativement faibles et n'offraient aucun avantage supplémentaire, comme le soulagement de la charge ou l'absorption des chocs. Zhong Lin Wang, Jia Cheng et ses collègues voulaient concevoir un prototype capable de surmonter ces limitations.
Les solutions pour le sac à dos léger qui génère de l'énergie
Pour économiser du travail et absorber les chocs, les chercheurs l'ont incorporé dans le sac à dos deux élastomères. systèmes qui s'étirent et rétrécissent, gardant le sac stable pendant que le porteur marche. Cela a permis une réduction de poids d'environ 20% sur le porteur. Pendant ce temps, le mouvement entre le cadre du sac à dos et sa charge lors de la marche a incité un TENG à convertir l'énergie mécanique en électricité, avec une efficacité de 14%. Les chercheurs ont prouvé que le sac à dos pourrait alimenter des LED, une horloge électrique et des tubes fluorescents. Une fois certains défis surmontés, tels que l'amélioration de l'efficacité de la conversion d'énergie, le sac à dos a un potentiel prometteur en tant que source d'alimentation pour les appareils électroniques portables et portables à petite échelle, les GPS et les capteurs de santé, selon les chercheurs.
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