其實無論是大型風(fēng)力發(fā)電廠還是利用走路來發(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程，將動能轉(zhuǎn)化為電能也是如此。
盡管動能可以說是生活中無處不在的能源，但是成功將其利用的實例卻是少之又少。因為目前的動能利用裝置都是只能利用在某一頻率范圍內(nèi)動能的“線性裝置”。比如想要利用人走路時產(chǎn)生的動能，就必須讓其將走路頻率維持在一個恒定的數(shù)值。但事實上一個人走路的頻率會隨著環(huán)境、時間等各種因素發(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)名的新裝置時說道：“這個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。大自然可不會按照某個單一的頻率‘運動’，所以我們才想設(shè)計一個能夠在寬泛的頻率范圍內(nèi)均可以使用的的裝置。通過磁鐵來調(diào)整實驗裝置的頻率。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。”
這個非線性動能轉(zhuǎn)化裝置是一個小型的曲臂結(jié)構(gòu)裝置，長約幾英寸，寬1/4英寸，末端有一個可以與周圍環(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)時會釋放電壓。盡管這個裝置看似簡單，但卻能證實研究人員的想法是正確的。
這個裝置能夠發(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自外界相反極的作用時，這塊活動的磁鐵就會產(chǎn)生移動。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。
“實驗結(jié)果還證明這個裝置在周圍環(huán)境的頻率比較接近時能產(chǎn)生更多的能量，更重要的是，它對頻率要求的寬泛使得該裝置有很高的實用價值。我們認(rèn)為將來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’。”
在談到這個新裝置的應(yīng)用時，斯坦頓說：“該裝置的優(yōu)勢在于它可以自我運轉(zhuǎn)，所以十分適合在某些電力很難存儲的裝置中作為電池來使用。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裝置來解決，它通過將人走路時所產(chǎn)生的動能轉(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該裝置來提供電能，通過航空飛船的飛行，該裝置可以產(chǎn)生大量的電能供傳感器使用。”
