(Phys.org) —Forskare har designat ett armband som skördar biomekanisk energi från bärarens handledsrörelser, som sedan kan omvandlas till elektricitet och användas för att förlänga batterilivslängden för personlig elektronik eller till och med förse några av dessa enheter helt.

Forskarna, Zhiyi Wu och medförfattare vid Chongqing University of Technology och China Academy of Engineering Physics i Sichuan, har publicerat ett papper om energihörningsarmbandet i ett nyligen utgåva av Tillämpad fysikbokstäver .

"Armbandet för energiupptagning kan eventuellt användas för att hjälpa kraftaktivitetsspårare, smartklockor, och även några hälsoövervakningsprogram, "Berättade Wu Phys.org .

Armbandet fungerar på grund av elektromagnetisk induktion, där interaktionen mellan ett rörligt magnetfält och en elektrisk ledare genererar en spänning. Inuti armbandets yttre skal, elektriskt ledande kopparspolar vindar runt ett inre skal. Inuti detta inre skal finns två rörliga magneter som roterar runt armbandet som svar på bärarens handledsrörelser. När magneterna rör sig genom kopparslingorna, de genererar en spänning på grund av elektromagnetisk induktion.

Forskarna förklarar att enligt Faradays lag, mängden spänning som genereras är proportionell mot antalet gånger magneterna roterar runt armbandet. Så ju snabbare rörelsen, desto större kraft genereras av armbandet. Tester visade att magneterna kan röra sig med en genomsnittlig rotationshastighet på mellan 100 och 300 varv per minut, beroende på handledsrörelsernas typ och intensitet. Forskarna visade också att från en enda handskakning, armbandet kan ladda en liten kondensator till cirka 1 volt på en bråkdel av en sekund och generera en genomsnittlig effekt på mer än 1 milliwatt.

En av fördelarna med armbandets design är dess symmetri, vilket gör att den kan omvandla rörelse i vilken orientering som helst till de roterande rörelserna hos de rörliga magneterna, och kräver inte heller att magneterna befinner sig i något särskilt utgångsläge. Andra typer av elektromagnetiska skördare, såsom de i form av rör eller plana föremål, har begränsade frihetsgrader och fungerar bara i vissa inriktningar.

"Den största fördelen med armbandet är att det kan förvandla translationell rörelse i vilken orientering som helst till rotationsrörelse, med utgångspunkt från magneternas ursprungliga position, "Sa Wu.

I framtiden, forskarna planerar att undersöka flera olika områden. En idé är att använda en cirkulär magnetiseringsmagnet för att tillverka magneterna. De vill också ytterligare minska friktionen i armbandet och införa triboelektrisk energi-skördsteknik för att utnyttja den återstående friktionen.

© 2017 Phys.org