Una vista posteriore dello zaino per la raccolta di energia indossato da un soggetto. (esplosione in alto a destra) Un diagramma semplificato del dispositivo indossato da un utente. La struttura del dispositivo è semplificata per dimostrare i componenti critici. Il movimento della massa trasportata nella direzione M–L è indicato da una freccia rossa. (esplosione al centro destra) Una vista laterale che mostra il punto in cui il dispositivo di trasporto del carico viene montato sul telaio dello zaino tramite la cella di carico. (esplosione in basso a destra) Una vista dall'alto del modulo di raccolta dell'energia attaccato alla parte anteriore del dispositivo di trasporto del carico M–L. Credito: Royal Society Scienza Aperta (2019). DOI:10.1098/rss.182021
Una coppia di ricercatori del Mechanical and Materials Engineering and Ingenuity Labs della Queen's University ha progettato uno zaino che sfrutta l'energia del movimento laterale di una persona che cammina. Nel loro articolo pubblicato su Royal Society Scienza Aperta , Jean-Paul Martin e Qingguo Li descrivono il loro design e i modi in cui credono che possa essere utilizzato.
I raccoglitori di energia biomeccanici sono dispositivi attaccati o trasportati dagli esseri umani e generano elettricità raccogliendo energia dai movimenti. Alcuni esempi includono dispositivi attaccati a scarpe o persino a una maglietta. Tali dispositivi finora non sono stati in grado di produrre elettricità sufficiente per essere utili, però. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno cercato di creare una mietitrice in grado di produrre abbastanza elettricità per alimentare un piccolo dispositivo. Il risultato dei loro sforzi è uno zaino che cattura energia da un corpo che ondeggia da una parte all'altra, che è ciò che accade quando una persona cammina.
Il dispositivo è costituito da un peso fissato alla parte superiore di un pendolo, che oscilla avanti e indietro mentre una persona cammina:il peso gli dà più slancio. L'estremità inferiore del pendolo scorre in molle su entrambi i lati del dispositivo, che sono collegati al modulo di raccolta dell'energia. Il dispositivo è racchiuso in una cornice che può essere riposta all'interno di uno zaino. I ricercatori hanno costruito dispositivi di dimensioni diverse per consentire la generazione di quantità variabili di elettricità. La generazione di più elettricità richiedeva l'aggiunta di più peso sulla parte superiore del pendolo. Riferiscono che quando il dispositivo è stato dotato di un peso di 20 libbre, era in grado di generare elettricità sufficiente per alimentare un segnale di emergenza o un ricevitore GPS. Notano che il peso del dispositivo e dello zaino aggiungono altre 11 libbre. L'aggiunta di 35 libbre in più ha consentito al dispositivo di generare elettricità sufficiente per alimentare uno smartphone.
I ricercatori suggeriscono che il loro dispositivo potrebbe essere utilizzato da persone che lavorano o vivono in aree remote, come scienziati o esploratori. Il vantaggio del loro design, essi sostengono, è che l'utente non deve impegnarsi in nessun'altra attività per generare elettricità, come girare una maniglia. La nota inoltre che hanno in programma di continuare a lavorare sul design con l'obiettivo di ridurre il peso senza perdita di generazione di energia.
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