人体生物能：能量转换随心用
2008-6-18 11:31:49   科技日报

实习生许清综合报道

　　走路、穿衣、跳舞，如果有人告诉你，这些人体的运动，都能转化成可以利用的能源，您相信吗？

　　面临石油枯竭的危险，面对能源短缺及环境恶化的挑战，科学家们正努力寻找更具可持续性和更加生态的新型能源。

　　目前，一些科学家们正在研究将人体的动能转化为能源。

　　———人体能量———不同能量间可相互转化

　　众所周知，人体运动可以产生大量能量，科研人员把人类的许多运动，比如行走、跳舞、穿衣等方式都与转化能量联系在了一起，怎样把这些能量变成能源成了一些科学家感兴趣的话题。

　　这种联想并不是天方夜谭，科学家早就从理论上证明此种想法是可行的。依据能量守恒的原则，自然界不同的能之间可以相互转化，这些能包括动能、机械能、电能和热能等。

　　1/3以上的人体能量被浪费掉

　　据测算，一个体重50公斤的人一昼夜所消耗的热量约2500千卡，若将这些热量收集起来，可将50公斤的水从0℃加热到50℃。有科学研究认为，一个人一生中有1/3以上的能量被白白浪费掉，全世界有60多亿人口，如能将这部分人体生物能开发利用起来，就相当于建造了10座百万千瓦级的核电站。

　　而人体的大部分能量是在维持各个器官运转以及人体运动的状态中散发出来的，如果能将这些能量再转化成电能，将是人类应对全球能源危机的另一种出路。

　　人体的动能和热能转化成能源有三种模式：动能—机械能—电能、动能—热能和热能—热能的回收。怎样把人体动能转化成其他能量，成了科研人员的目标。

　　———动就有能———能量转换原理早已得到应用

　　为把人体的动能转化成电能，科学人员做了诸多尝试，最初的是自动手表、手摇微型发电器等。

　　自动手表是大家不陌生的东西，“小东西，大道理”，它的工作原理，可以让我们领会一些很重要的知识。自动手表是在普通机械手表的基础上，增加了一部分自动机构装置，通过戴表人在日常生活中手臂运动的作用自动上发条。在自动机构中，由重锤(自动摆陀)摆动，通过自动上条轮系和原动系相联而实现自动上条这一特殊功能。利用这个方式，就可以达到动能—机械能的转化。

　　手摇发电器也是大家近几年慢慢熟悉的东西，市面上已经有相关产品。手摇发电是把人的机械能转化为动能。这个原理的应用范围比较广泛，比如，电筒和收音机通过手摇微发电器产生的能量就可以重新被充电。

　　自动手表、手摇发电器用到的都是最基本的能量转化原理，但是通过这些原理，更多的用于转化人体能量的装置将被开发出来。

　　———奇思妙想———“人体电池”能量多多

　　从这些基本的原理得到启发，法国科研人员发明了一种“人体电池”，即能把身体运动产生的能量转化成电能的微型装置。

　　这个装置被固定在人的髋部，在髋部运动的作用下，利用惯性原理，一个质量为50克、两端拴有弹簧且经过磁化的惯性重块在一个10厘米长的圆筒里上下移动，圆筒的内壁上环绕着线圈。重块的运动形成感应电动势，最后被收集起来，形成电流。

　　“人体电池”经科研人员反复试验表明，其所产生的电能足够满足各种便携电器的需要，人们将可以随时随地、随心所欲地使用随身携带的手机、手提电脑、计算器、全球定位装置等，而不用担心电池会在关键时刻耗尽。对于那些必须随身携带呼吸辅助装置或体内安装了人造心脏膜的患者，这种装置带来的便利就更大了，因为他们再也不用为不断更换电池而操心了。

　　跳舞可以产生能量

　　如果把改装后的“人体电池”放到脚下，那么就可以有更多的用途。

　　在同一原理基础上成立的第一个绿色夜总会WATT，位于荷兰的鹿特丹市。该夜总会建立在弹性材料上的舞池，收集到的能量能够给室内的照明系统和音响设备提供大部分的电能。

　　另外，利用相关原理，香港的加利福尼亚健美俱乐部，已经开始回收会员们运动所产生的能量，来照明健身房。 　膝上“发电机”产生电能