Wir haben schon früher Energiegewinnungsgeräte für den menschlichen Körper gesehen, von gewöhnlichen kinetischen Uhren bis hin zu Rucksäcken, die eine hüpfende 50-Pfund-Last zur Stromerzeugung nutzen, aber eine Kniestütze, die beim Gehen Strom erzeugt ist etwas völlig Neues. Forscher der University of Michigan haben das Gerät kürzlich als Proof of Concept entwickelt, aber in der In Zukunft könnte damit alles vom Laptop bis zum Mobiltelefon aufgeladen werden, ohne dass jemals eine Steckdose erforderlich wäre Netz.
Die Orthese fängt Energie ein, die normalerweise beim normalen Gehen zum „Bremsen“ des menschlichen Körpers erforderlich wäre, und wandelt sie in Elektrizität um. Während die oben genannten Geräte bereits zuvor ähnliche Leistungen erbracht haben, war die eigentliche Leistung des Teams die Effizienz, mit der die Knieorthese funktioniert. Den Forschern zufolge erzeugt das Gerät aus weniger als tatsächlich mehr als ein Watt Strom ein Watt zusätzliche Stoffwechselleistung – die zusätzliche Energie, die ein menschlicher Körper beim Gehen mit angeschnalltem Gerät aufwendet An. Dies ist aufgrund der Rolle des Knies als Stoßdämpfer möglich: Denn beim normalen Gehen wird eine gewisse Menge an Stoffwechselenergie zum Einweichen verschwendet Durch den Aufprall kann das Gerät diese Energie gewinnen, was bedeutet, dass etwas „kostenloser“ Strom gewonnen wird, ohne dass entsprechende Kosten für zusätzliches Personal entstehen Leistung. Gewöhnliche, von Menschen betriebene Generatoren, etwa Handkurbelgeneratoren, benötigen durchschnittlich 6,4 Watt Stoffwechselleistung, um nur ein Watt Strom zu erzeugen.
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„Der Prototyp des Geräts ist sperrig und schwer, und allein das Tragen beeinträchtigt den Träger. Aber der Energieerzeugungsteil selbst hat nur sehr geringe Auswirkungen auf den Träger, egal ob er eingeschaltet ist oder nicht“, sagte Arthur Kuo, ein Maschinenbauprofessor, der an der Entwicklung der Zahnspange mitgewirkt hat. „Wir hoffen, das Gerät so zu verbessern, dass es einfacher zu transportieren ist und die Fähigkeit zur Energiegewinnung beibehält.“
Das Team birgt nicht nur ein gewisses Potenzial für die Nutzung durch Verbraucher, sondern stellt sich auch vor, dass Wanderer und Soldaten Strom aus a beziehen verfeinerte Version des Geräts, zusammen mit denen, die implantierte medizinische Geräte mit Strom versorgen müssen Herzschrittmacher.
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