膝關節支架可發電 提供人工心臟用

張振鴻 2015/05/06 12:05 點閱 4554 次
裝在膝關節上的人工支架可藉由腳步運動發電,期望能為人工心臟提供電力。(photo by 萊斯大學官方網站)
裝在膝關節上的人工支架可藉由腳步運動發電,期望能為人工心臟提供電力。(photo by 萊斯大學官方網站)

【台灣醒報記者張振鴻綜合報導】未來散步將不只是為了健康,更可以用來幫助人工心臟發電。美國萊斯大學一群工程系學生發明了一款裝在膝關節的支架,當人們散步或快走時,將使支架運作並產生電能。不過這款支架目前電源功率不足,只期待在改善它的發電效率後,能替人工心臟提供源源不絕的動能。

人們都知道散步有益於健康,但也許從未想過走路散步也可以成為支應心臟跳動的能量來源。根據科技新聞網站《Engadget》報導,美國萊斯大學一群自稱為「農民」團隊的工程系學生,改良了原本用來固定膝關節的醫療用支架,將其裝上了一顆馬達,藉由走路時膝蓋彎曲、伸直的反覆動作進行微量發電,並將電力儲存在電池中,再透過電線傳輸到身體中,成為支應人工心臟持續跳動的能源。

這款支架型的小型發電機是該團隊多年來努力的第3款設計,先前還研發出一種黏貼在鞋底的踏板式發電機。為了改良支架發電機的舒適度,團隊成員甘恩席姆說,經過親自上路試驗,這一代新的支架確實比先前的版本更加耐磨,並且可以長時間配戴。他們不只希望這款支架僅能應付一般散步、快走的程度,最終可讓人們戴著它快速奔跑。

為解決支架輕便化後造成的發電效率不彰,另一位團隊成員齊爾頓表示,他們在支架上增設了電源轉換與存儲的系統,藉以提高電力的功率輸出,並進一步可將電源形式轉為直流電,擴大它的用途,說不定未來真的有機會能用來替手機充電也不一定。

雖然目前支架發電機只能產生4瓦特的電源功率,離真正可以支應人工心臟的能量還有一段很大的差距,但研發團隊表示,不僅相當驕傲自己截至目前為止的進展,他們還希望未來可應用無線傳輸電力的技術,將支架所產生的電力不經過電線,直接發送到人工心臟。