通過人體運動能量采集為可穿戴設備供電

　　核心提示：如今，慢跑作為一項簡單而有效的健身方式正在慢慢普及開來。每天早晨醒來，我們都會穿好運動服，帶上MP3播放器，為接下來的運動做好充分準備。然而，也許在未來的準備工作中，您還需要帶上一個小巧的人力能量采集系統。

　　如今，慢跑作為一項簡單而有效的健身方式正在慢慢普及開來。每天早晨醒來，我們都會穿好運動服，帶上MP3播放器，為接下來的運動做好充分準備。然而，也許在未來的準備工作中，您還需要帶上一個小巧的人力能量采集系統。雖然目前還未普及， 不過這個由運動驅動的能量采集系統將很快成為您日常鍛煉的重要組成部分，就如同一雙輕便的跑鞋一樣。

　　在佛羅里達大學攻讀博士學位的第二年期間，Yuan Rao獲得了由TI所提供的獎學金，以資助她的研究工作。她所發明的小型能量采集系統主要由3部分組成，包括一個能將人體運動轉化為電能的能量采集器、一個能夠調節和控制能量的電路以及一塊電池。Yuan設計的整個系統只有乒乓球大小，并且可以系在手腕或腳踝上。通過與她在佛羅里達大學的導師David Arnold以及TI佛羅里達墨爾本能量采集團隊的協同合作，Yuan在設計的初期就使用了TI的技術與產品。

　　Yuan在設計中的突破性創新主要在于如何采集人們行走、慢跑或騎單車時所產生的運動能量。在Yuan著手研究之前，能量采集還只能從單方向實現，而且與人們的運動方式無關。

　　“我的設備能夠實現從多個方向采集能量主要是因為系統內的磁球能夠以多種方式移動，”Yuan說道，“只要人處于運動狀態中，系統中的磁球就會不斷滾動，同時采集多個方向上的能量，所以這個系統非常適合大家使用，因為我們的運動都是隨機的。”

　　Yuan發現，當人們在慢跑時，如果將這款產品系在腳踝上，產品會處于最佳工作狀態，當人們在行走或騎單車時，它也能夠將產生的能量傳遞到板上電池中。無論是行走、慢跑或是騎單車，只要速度越快，產生的能量就越多。Yuan創建了一個完全自給自足的能量采集系統，這個系統能夠成功地將人類運動變為電池充電所需的電能。

　　全球信息公司IHS的研究數據顯示，2011年可穿戴技術設備的出貨量超過了1400萬件，預計到2016年，可穿戴設備市場的增長將超過550%。隨著可穿戴醫療設備、健康和健身設備、智能手表以及增強現實眼鏡的受關注程度持續升高，IHS預計2016年可穿戴技術設備的出貨量將達到1億7100萬件，而所有的這些設備都有可能在某一天由Yuan所設計的系統供電。

　　Yuan表示，“我們的研究目的是在不久的將來把這個系統用于智能手機或其它移動技術中。”

　　“TI的獎學金幫助我完成了學業，同時其提供的實習機會讓我能夠通過同事以及他們的專業知識更加深入地了解這個行業，”Yuan說，“如果沒有TI的獎學金，我需要花費更長的時間和精力去尋找完成整個項目所需的資金支持，而且也不一定能取得現在的成果。”

　　在接受TI獎學金資助的期間，Yuan還參與了3個TI的實習項目，這些實習機會使她對能量采集研究項目充滿了信心。在獲得佛羅里達大學博士學位后，她加入了TI電源團隊并且成為了一名設計工程師。

　　TI所提供的多方面支持幫助她完成了這個具有開創性的研究項目。同時能夠肯定的是，Yuan的研究成果將為我們在未來研究邁出第一步時提供源源不斷的動力。