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美媒:科學(xué)家發(fā)明可穿戴發(fā)電機(jī) 利用尿液供電
美媒稱,日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺(tái)無(wú)線發(fā)射器提供了動(dòng)力,并向一臺(tái)個(gè)人電腦發(fā)射了信號(hào)。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動(dòng)循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站12月11日?qǐng)?bào)道,有關(guān)這項(xiàng)研究成果的科技論文發(fā)表在美國(guó)《生物靈感和仿生學(xué)》雙月刊上。
論文稱,這項(xiàng)試驗(yàn)是由英國(guó)西英格蘭大學(xué)布里斯托爾生物能源中心的揚(yáng)尼斯·耶羅普洛斯教授帶領(lǐng)的。
報(bào)道稱,襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料,依靠穿戴者的行走來(lái)發(fā)電。通常來(lái)講,續(xù)流MFC依靠一臺(tái)主電動(dòng)泵來(lái)讓尿液在電池中循環(huán),不過(guò)本項(xiàng)試驗(yàn)完全依靠的是人體運(yùn)動(dòng)。該試驗(yàn)使用的手動(dòng)泵類似于簡(jiǎn)單的魚循環(huán)系統(tǒng),行走動(dòng)作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動(dòng)作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無(wú)線傳輸板供電,使其每?jī)煞昼娤蛴蓚€(gè)人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。
耶羅普洛斯說(shuō):“我們此前曾用以尿液為燃料的MFC為一部供電,這次想看一下我們是否能用可穿戴技術(shù)復(fù)制這一成功。我們同樣想讓這一系統(tǒng)做到完全自給,僅靠人力供電——尿液作為燃料、腳部運(yùn)動(dòng)作為泵。”


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發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí),如沒(méi)有電器在用電,發(fā)出來(lái)的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電,假如沒(méi)有電器在用電,相當(dāng)于負(fù)載這邊是開(kāi)路的,也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒(méi)有形成回路,沒(méi)有回路是沒(méi)有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因?yàn)榛芈窙](méi)有電流,所以電功率P=0,也就是沒(méi)有電功率輸出,相當(dāng)于本質(zhì)上并沒(méi)有發(fā)電,當(dāng)然談不上損失了。
電動(dòng)勢(shì)只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候,會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)上是這樣定義的,單位正電荷被電場(chǎng)力從電源的負(fù)極,經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部,達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。
光看定義,電動(dòng)勢(shì)是比較抽象的,不太好理解??梢灶櫭剂x把電動(dòng)勢(shì)理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢(shì)。又好比說(shuō)一個(gè)人很會(huì)賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過(guò)程,電動(dòng)勢(shì)也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來(lái),也等同于沒(méi)有能力,好比上邊說(shuō)到有賺錢能力的人,并沒(méi)有把錢花掉,和窮人沒(méi)有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒(méi)有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊,回來(lái)沒(méi)有電流,并沒(méi)有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動(dòng)勢(shì),展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒(méi)有水漏出去一樣的道理,并沒(méi)有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒(méi)有切割磁力線時(shí)候,正負(fù)極兩端都是中性的,因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?,?dǎo)體沒(méi)有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候,正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來(lái),正極聚焦了正電荷,而負(fù)極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來(lái)。正負(fù)電荷分離出來(lái)的數(shù)量越多,代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng),發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆](méi)有負(fù)載接入,而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來(lái)的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn),都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進(jìn)去這個(gè)道理。
電能的轉(zhuǎn)化看電流
燈泡發(fā)光,是因?yàn)殡娏髁鬟^(guò)鎢絲等東西,轉(zhuǎn)換成熱能或者光能,而風(fēng)扇在轉(zhuǎn),也是電流流過(guò)電機(jī)內(nèi)部,讓電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。要讓負(fù)載工作同時(shí)消耗電能,必須要有電流流過(guò)負(fù)載本身,這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
發(fā)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電時(shí)候,機(jī)械能會(huì)因?yàn)榍懈畲帕€存在,發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部會(huì)分離出來(lái)正負(fù)電荷,讓正電荷跑到正極,負(fù)電荷保留在負(fù)極,轉(zhuǎn)換成電能,而電能因?yàn)橛谢芈?,讓正電荷從正極,經(jīng)過(guò)負(fù)載,流回負(fù)極,這樣相當(dāng)于正電荷做了一個(gè)封閉的循環(huán),回到了初的位置了,讓正負(fù)電荷中和,這樣機(jī)械能再次在發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷,重復(fù)這個(gè)流程,這樣一個(gè)流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過(guò)程。
發(fā)電機(jī)可以看成一個(gè)電壓源,電動(dòng)勢(shì)代表這個(gè)電壓源的能力,電壓是穩(wěn)定的,發(fā)電機(jī)輸出的電功率大小,取決于負(fù)載這邊的電流大小,電流越大,發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會(huì)越多。反過(guò)來(lái),如果負(fù)載沒(méi)有電流,發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在空轉(zhuǎn),除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會(huì)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,不存在白白損失的問(wèn)題



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靜音式柴油發(fā)電機(jī)與普通發(fā)電機(jī)有什么區(qū)別
靜音式發(fā)電機(jī)在生活中比較常見(jiàn),那么靜音式發(fā)電機(jī)的價(jià)格相對(duì)普通的發(fā)電機(jī)有什么區(qū)別呢,下面我們來(lái)介紹一下。
目前市場(chǎng)上發(fā)電機(jī)價(jià)格比較透明化,導(dǎo)致產(chǎn)品利潤(rùn)低,部分企業(yè)為了追求利潤(rùn)會(huì)偷工減料,粗制濫造,按照標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式,做優(yōu)良產(chǎn)品,好不好比較一下就知道。
備用發(fā)電機(jī)都是應(yīng)急為主,多使用在大型商場(chǎng)超市、賓館酒店、小區(qū)學(xué)校等單位,這些公共場(chǎng)所對(duì)于噪音要求比較高,環(huán)保型靜音發(fā)電機(jī)成為熱門需求產(chǎn)品,相比較而言,做消音工程的價(jià)格太高了,雖然靜音發(fā)電機(jī)降低噪音的幅度不能完全達(dá)到環(huán)保局的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),如果安裝在地下室,只需要對(duì)房間做簡(jiǎn)單的噪音處理就行,無(wú)需高額的開(kāi)支。對(duì)于某些室內(nèi)空間嚴(yán)重不足的單位,使用靜音發(fā)電機(jī)還有個(gè)好處,安裝在室外可以保護(hù)內(nèi)部機(jī)器,風(fēng)吹雨淋日曬都不怕,這同樣要求了靜音外殼必須做防銹處理,硫化酸洗是少不了的,要求更高可以在加電涌,這樣處理出來(lái)的外殼可以保證10年不生銹,20年不影響使用。如果沒(méi)有做防銹處理的外殼是不能用的,室外多2年就會(huì)生銹的斑斑駁駁。
很多顧客不懂外殼防銹處理的重要性,一味的追求便宜的靜音發(fā)電機(jī), 吃虧的還是自己,除了防銹處理,靜音外殼的空氣流動(dòng)設(shè)計(jì)也很重要,因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在完全密封的箱體內(nèi)運(yùn)行,會(huì)折損功率,散熱也是嚴(yán)重問(wèn)題,靜音箱真不是一個(gè)箱子那么簡(jiǎn)單的,我們需要保證靜音處理后,還能 化的保證功率,長(zhǎng)時(shí)間使用后散熱情況也需要OK。



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