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科学美国人(翻译):双肩包可以在你走路的时候收集能量 2019.07.03

Backpack Harvests Energy As You Walk

双肩包可以在你走路的时候收集能量

When you walk with a backpack, you know how the stuff inside sways from side to side? Now scientists have figured out how to tap into that motion…to generate electricity. Here's how it works. Picture a pendulum, mounted to a backpack frame, and stabilized with springs on either side. The pack's weight is attached to the pendulum, so the pendulum swings side-to-side as you walk. Gears then use that swinging motion to drive a generator. And the generator spits out electrical current to charge a battery. 

当你背着背包走路的时候,你知道里面的东西是如何左右摇摆的吗?现在科学家们已经找到了利用这种运动来发电的方法。它是这样工作的。想象一个摆,装在背包框架上,两边都有弹簧。背包的重量与钟摆相连,所以当你走路时钟摆会左右摆动。然后齿轮利用摆动来驱动发电机。发电机喷出电流给电池充电。

Volunteers carried the pack while walking on a treadmill, and wore masks to measure the flow of oxygen and carbon dioxide. Walking with the slightly swaying 20-pound load, the device did not significantly affect the volunteers' metabolic rate, compared to when they carried the same weight fixed in place. In fact, the energy harvesting pack reduced the forces of acceleration they'd feel in a regular pack—which might mean greater comfort for a long hike. And the device did produce a steady trickle of electricity. The operative word being trickle. 

志愿者们在跑步机上背着背包,戴着口罩测量氧气和二氧化碳的流量。在负重20磅的情况下行走,与负重相同的情况下相比,该设备对志愿者的代谢率没有显著影响。事实上,能量收集包减少了他们在普通背包中感受到的加速度——这可能意味着长距离徒步旅行更舒适。这个装置确实产生了稳定的电流。关键字是涓涓细流。

Because if you up the load to 45 pounds, the passive motion of the pack could fully charge a Samsung Galaxy S10 smartphone only after 12 hours on the trail. The details are in the journal Royal Society Open Science. [Jean-Paul Martin and Qingguo Li, Generating electricity while walking with a medial– lateral oscillating load carriage device]

因为如果你把负载增加到45磅,背包的被动运动只需要12小时就能给三星Galaxy S10智能手机充满电。详情发表在《皇家学会开放科学》杂志上。

But here's the rucksack rub: the energy harvesting device currently weighs five pounds. The researchers say that's about four pounds too many to be a smart alternative to batteries. So they hope that more research lets them lighten the load. To ensure the pack charges you up…without weighing you down.

但是这里有一个背包摩擦:能量收集装置目前重5磅。研究人员说,这个重量太大了4磅,不能作为电池的智能替代品。所以他们希望更多的研究能让他们减轻负担。确保背包能给你充电,而不会让你感到沉重。

—Christopher Intagliata 

—来自Christopher Intagliata 

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