进行触摸操作,即可实现随时补充手机耗电量,这是什么原理?

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25个答案
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_whyCD无机非金属材料工程学士,户外达人

2014-01-16 11:55

原理就是压电效应,通过压电材料将机械能转换为电能。通常情况下,压电效应分为正压电效应和逆压电效应~

正压电效应的实质是机械能转为电能:当压电材料受到作用力时,材料体内之电偶极矩会因压缩而变短,此时压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷,以保持原状。
逆压电效应则相反,是将电能转换为机械能:向压电材料施加电压,在电场作用下电偶极矩被拉长,压电材料为抵抗变化,会沿电场方向伸长。

压电材料多见于单晶体系(常见的有铁相晶体)、陶瓷(钛酸钡和PZT)、聚合物(PVDF等共聚物)及这三种的复合材料~根据新闻里提到的,这种压电材料应该属于聚合物或复合材料范围。

之前有个例子,将压电材料铺在一个公园的路面以下,白天通过来来往往的行人走路对地面的压力产生电能,并储存在电池里,到了晚上那些路灯就依靠这些白天储存的电能供电~相当有创意,但还是需要通过其他方式获取电能补充才能支持整个晚上的用电需求。

虽然压电材料的发现距今已经好多年了,但还是有些技术上的瓶颈,真要用于手机屏幕的话,恐怕很难达到其号称的四成电量,主要考虑材料成熟程度、电能收集存储问题和内部电路消耗,或者透光率不行。作为一种未来的发展方向还是很不错的,其实之前也有不少厂家或研究所注意到了这个问题,也有很多这方面的研究,LZ有兴趣的话可以谷歌“压电屏”~

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据研究,如果手指连续在键盘上打字,1h消耗身体的能量约为30CAL,(包括手指的活动、手臂的肌肉运动和大脑的思考等)30CAL=30x4.184=125.52J,手机电池设为2000mah,3.8v,冲40%的电量,约需能量2x3.8x3600x40%=10944J,也就是说手指连续在键盘上打字10944 /125.52≈87个小时产生的能量才可以冲40%...这种估算和手指在手机上触摸屏幕比较接近,...这还没考虑手臂的肌肉运动和大脑的思考还有压电材料的能量转化时的耗损和电池充电时的能量耗损,

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fu-80DIYER,摄影师,电容技术顾问

2014-01-16 11:42

1:可靠性,因为要经常触摸,表面的磨损,以及透光率都是问题。
2:发电效率的实际效果,其实不可能完全满足电池的充电和手机消耗的,就算有4成,也要不间断触摸才能发电,所以实际操作效率会更低,只能作为一种适当延长电池使用时间的备选方案,而且延长时间还不长。
3:成本·····这种没有产量的东西,注定了成本高····很多时候不如买一块备电了。

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我就提一点吧。现在的手机屏幕都是电容屏了,很多人按屏幕简直就是蜻蜓点水,根本不用力的。就这点功全部转化成电能都是毛毛雨吧。。。

不是那些顶尖研发中心没想到,而是人家有良心,不会拿不成熟的东西出来忽悠大众。

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我也认识几个高中学艺术大学学工业设计的同学,现在都在读研了。但是和他们聊起天,谈到某些项目的时候,他们就会用这样一句话来回我:“能不能做出来、怎么做出来,那是工程师的事,我们就只管设计”。
在他们的观念里,如果考虑太多 能不能做出来,就会受到太多的限制,以至于做不出好设计来。所以懂科学的设计师甚至不是好设计师……
到这,我明白为什么中国科技其实差的不那么远,但设计差那么远了……

不被理论束缚住手脚是好事,但是尼玛基本的科学常识都不懂,怎么可能做出成功的产品啊
比如这个压电膜……那点能量才哪到哪,你是没玩过手摇发电的手电筒么?那个能量转换效率不一定比这个低呢,而且就点一个灯而已,需要费多大劲……这手机耗电又不只是灯泡,还有cpu gpu什么的,耗电的地方多了去了,靠手指发电,哪怕是200%转化都是杯水车薪啊……况且达到100%都已经是不可能的任务了……

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爱抚初级木工石工铁匠玻璃工水电工,程序员,知心大蜀黍

2014-01-17 09:08
支持者: 冰煌笑雪 P.s.年

据说会一阳指的话一下可以充满

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作为搞ZnO纳米材料的,我想说的是这不是什么新概念,王中林的压电发电机概念都多少年了,这个也顶多算个应用而已;
不知道文中提到的新型压电材料是多新的东西,PZT?BaTiO3?还是极化后的有机物如PVDF之类的?
压电发电机,不是透光性的问题,也不是成本的问题,因为这两个单用ZnO就能解决,重点是效率的问题
ZnO压电发电的话,要充一部手机,可能也戳一上午也没戏

叼炸天的发明,够噱头

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这个也是蛋疼的东西。
你触摸的能量有多大,能补充四成的即时消耗?
你用的是电阻屏吧。电容屏即使不接触也是有响应的,那你拿什么能量做来源。

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laomao0000爱DIY的数学怪蜀黍

2014-01-17 08:49
支持者:

你知道5W的充电功率用手输入得多费劲吗?笑话

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莫俊宏超声波无损检测员

2014-01-17 12:06
支持者: 布欧

新生事物都是满遭质疑的。
原文提及:
蔡锦波说,该设计虽未进入生产阶段,但如果材料成熟,很快会有人做。
“发电量能占使用电量的30%~40%。”蔡锦波估计。

这间接说明,第一:材料不成熟,第二:没做出实际可用的成品,发电量只能估计。

这似乎只是一个idea,欢呼太早了。
压电效应并不是什么新鲜事物,1880年·,人类已经发现了压电效应。

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支持者: 布欧

按这个手法,手机内置一个带摆锤的发电机,移动时自然发电了,还不简单?

主要还是发电量奇低,根本无意义。30%?吹吧。万分之30差不多。

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啥也薄试远洋航天测控工程师

2014-01-17 15:42
支持者: 布欧

我同学在做红绿灯的压电充电装置,利用汽车通过时的压力和震动来发电,但是他也说了,目前他只做到30瓦左右,够用而已

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支持者: 人闲桂落

还不如在鞋底上集成一个充电宝,平时走路的能量集中在鞋底,需要充电的时候插上手机

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这个国外已经有人在搞研究了,听的讲座有奥克兰大学的华裔教授在做——在活动量较大的关节处附近贴附blablabla材料,产生电能以供应blablabla(一般不会是手机这种没价值的东西,至少是心脏起搏器这一级别的)应用——研究。

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物理小白弱弱问一句,如果把这层膜设计在手机背壳上,水平放置时利用手机本身的重力能否为手机充电呢?

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电路超载轻武器爱好者

2014-01-17 10:12

说不定可以给eink屏用......

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玩“点、点、点”之类的游戏还差不多,还是期待有太阳能的nokia的Lumia 1525

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好想问下 要按多久屏幕才能够充满电啊!不如改成鞋垫不就更好,一边运动一边充电,还能减肥呢。

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我比较在意这样充放充放会不会对电池的伤害比较大

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不管怎么样,还是很期待看到东西做出来的,至少人家这个切入点就很实用——现在大家都在划划划~

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难道大家都没想到压电打火机也是这个原理吗
可以把装置装在鞋底 一边走一边发电哈哈哈 然后再搞个usb借口

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10and8民科精英。。。

2014-01-18 10:23

压力,温度,生物电?

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可以考虑介入诺基亚和核桃产业了
以后就看一群人手机没电就开始砸核桃,充电完了还有核桃仁吃

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以下是正确的充电姿势:

健次郎:“啊哒哒哒哒哒哒哒哒哒哒哒哒!!啊哒哒哒哒哒哒!啊哒哒哒哒哒哒哒!哇哒!!!!你已经满了!!!”

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