بر اساس تحقیقات دانشمندان دانشگاه میشیگان، زانوبندی جدید می تواند با استفاده از انرژی ناشی از راه رفتن، الکتریسیته ی مورد نیاز یک دستگاه GPS سیار، یک گوشی تلفن همراه، و یا یک مفصل مصنوعی موتوری را تولید نماید.

به گفته ی آرتور کوو، استاد مهندسی مکانیک میشیگان، مکانیزمی که برای پوشیدن آن استفاده شده است، موجب می شود مانند یک ترمز احیاکننده که در برخی از وسایل نقلیه ی هیبریدی، باتری را شارژ می کند، عمل نماید.

ترمزهای احیاکننده انرژی جنبشی را که ممکن است در هنگام کاهش سرعت اتومبیل به عنوان گرما تلف شود، جمع آوری می نماید. این زانوبند، انرژی تلف شده ای را که ناشی از ترمز کردن زانوی انسان بعد از قدم برداشتن و تاب دادن پایش به سوی جلو می باشد، در اختیار خود در می آورد.

کوو، نویسنده ی مقاله ی مربوطه، همچنین گفت: "با استفاده از قسمت های زیادی از بدن می تواند انرژی تولید کرد. شاید زانو بهترین محل باشد. در طول راه رفتن، انرژی را در قسمت های مختلفی تلف می نمائید، برای مثال وقتی پایتان به زمین برخورد می کند. شما باید این تلفات را با انجام کار توسط ماهیچه هایتان جبران نمائید."

این استاد دانشگاه افزود: "بدن باهوش است، در بسیاری از جاهائی که می تواند انرژی را تلف نماید، در واقع آن را ذخیره نموده و بطور کشسانی آن را باز می گرداند. تاندون های شما مانند فنر عمل می کنند. در بسیاری از جاها، مطمئن نیستیم که آیا انرژی واقعا در حال اتلاف است یا شما در حال ذخیره ی موقت آن هستید. ما معتقدیم زمانی که شما در پایان تاب دادن پای خود، سرعت زانوی خود را کاهش می دهید، اغلب آن انرژی تلف می شود."

محققین این زانوبند را بر روی شش مرد که با سرعت آهسته ی 1.5 متر بر ثانیه حرکت می کردند، امتحان کردند. آن ها نفس زدن های آن افراد را اندازه گیری کردند تا شدت کاری آن ها را دریابند. یک گروه کنترل زانوبند را در حالتی که ژنراتور آن باز شده بود، پوشیدند تا میزان تاثیر وزن زانوبند 3.5 پوندی را بر فرد حامل اندازه گیری نمایند.

در حالتی که تنها زانوبند فعال است و در عین حال زانو ترمز می کند، افراد نیازمند کمتر از یک وات انرژی متابولیکی به ازای تولید هر یک وات الکتریسیته می باشند. یک ژنراتور دستبندی نوعی، در مقام مقایسه، به ازای مصرف 6.4 وات انرژی متابولیکی، به علت بازده کم ماهیچه ها و ژنراتورها تنها یک وات الکتریسیته تولید می نماید.

کوو گفت: "ما مفهوم کلی مورد نظر را اثبات کرده ایم. دستگاه نونه بزرگ و سنگین است و فرد حامل را به شدت تحت تاثر قرار می دهد. اما خود قسمت تولید انرژی تاثیر بسیار کمی بر فرد دارد، چه روشن باشد و چه نباشد. امدیواریم که دستگاه را بهبود بخشیده و حمل آن را آسان تر کنیم و در عین حال قابلیت های کنترل انرژی آن را حفظ نمائیم."

نوع سبک تر آن برای افرادی که پیاده روی می کنند و یا برای سرباز هایی که دسترسی آسان به الکتریسیته ندارند، کمک کننده خواهد بود. به گفته ی محققین، مکانیزم مشابهی می تواند برای دستگاه هایی مانند دستگاه تنظیم کننده ی ضربان قلب یا فرستنده های عصبی که امروزه نیازمند یک باتری، و عمل جراحی دوره ای برای جایگزین کردن باتری می باشند، به کار رود و با استفاده از آن انرژی مورد نیاز خود را از طریق راه رفتن تامین نمایند.

مقاله ی "مهار انرژی بیومکانیکی : تولید الکتریسیته هنگام راه رفتن با کمترین تقلای کاربر" در شماره ی 8شتم فوریه ی مجله ی ساینس چاپ شد. این مقاله علاوه بر آرتور کوو از میشیگان، توسط محققینی از دانشگاه سیمون فریزر کانادا و دانشگاه پیتزبورگ نوشته شد.

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |