其實(shí)無(wú)論是大型風(fēng)力發(fā)電廠還是利用走路來(lái)發(fā)電，獲取能源就是將一種形式的能源轉(zhuǎn)化為另一種形式的能源的過(guò)程，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能也是如此。
盡管動(dòng)能可以說(shuō)是生活中無(wú)處不在的能源，但是成功將其利用的實(shí)例卻是少之又少。因?yàn)槟壳暗膭?dòng)能利用裝置都是只能利用在某一頻率范圍內(nèi)動(dòng)能的“線性裝置”。比如想要利用人走路時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能，就必須讓其將走路頻率維持在一個(gè)恒定的數(shù)值。但事實(shí)上一個(gè)人走路的頻率會(huì)隨著環(huán)境、時(shí)間等各種因素發(fā)生很大的改變，根本不可能一直保持一致。
杜克大學(xué)工程學(xué)研究員斯坦頓在介紹他們發(fā)名的新裝置時(shí)說(shuō)道：“這個(gè)裝置與以往同類裝置的最大不同就是它不再受到頻率限制的困擾。大自然可不會(huì)按照某個(gè)單一的頻率‘運(yùn)動(dòng)’，所以我們才想設(shè)計(jì)一個(gè)能夠在寬泛的頻率范圍內(nèi)均可以使用的的裝置。通過(guò)磁鐵來(lái)調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的頻率。我們證明了這種新‘非線性裝置’效果遠(yuǎn)比常規(guī)的‘線性裝置’要好得多。”
這個(gè)非線性動(dòng)能轉(zhuǎn)化裝置是一個(gè)小型的曲臂結(jié)構(gòu)裝置，長(zhǎng)約幾英寸，寬1/4英寸，末端有一個(gè)可以與周?chē)h(huán)境相互感應(yīng)的磁鐵。曲臂結(jié)構(gòu)本身由壓電材料制成，這種材料在受到感應(yīng)時(shí)會(huì)釋放電壓。盡管這個(gè)裝置看似簡(jiǎn)單，但卻能證實(shí)研究人員的想法是正確的。
這個(gè)裝置能夠發(fā)電的關(guān)鍵就在于末端的磁鐵。當(dāng)磁鐵的任意一極受到來(lái)自外界相反極的作用時(shí)，這塊活動(dòng)的磁鐵就會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)。研究人員可以調(diào)整裝置，使其與外界相互作用，因此該裝置能在比較寬泛的頻率內(nèi)產(chǎn)生電能。
“實(shí)驗(yàn)結(jié)果還證明這個(gè)裝置在周?chē)h(huán)境的頻率比較接近時(shí)能產(chǎn)生更多的能量，更重要的是，它對(duì)頻率要求的寬泛使得該裝置有很高的實(shí)用價(jià)值。我們認(rèn)為將來(lái)這種裝置能夠成為一種便攜式的電源，可以與電池‘一較高下’。”
在談到這個(gè)新裝置的應(yīng)用時(shí)，斯坦頓說(shuō)：“該裝置的優(yōu)勢(shì)在于它可以自我運(yùn)轉(zhuǎn)，所以十分適合在某些電力很難存儲(chǔ)的裝置中作為電池來(lái)使用。例如，像心臟起搏器一類的植入式醫(yī)療裝置的供電就可以讓這個(gè)裝置來(lái)解決，它通過(guò)將人走路時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，完全能滿足這類醫(yī)療裝置的需求。另外像航空飛船上的傳感器也可以通過(guò)該裝置來(lái)提供電能，通過(guò)航空飛船的飛行，該裝置可以產(chǎn)生大量的電能供傳感器使用。”
