美媒：科學(xué)家發(fā)明可穿戴發(fā)電機(jī) 利用尿液供電

  美媒稱，日前，一雙嵌入了生物燃料電池（MFC）的襪子成功為一臺(tái)無(wú)線發(fā)射器提供了動(dòng)力，并向一臺(tái)個(gè)人電腦發(fā)射了號(hào)。這種MFC以尿液為燃料，靠穿戴者行走帶動(dòng)循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
   據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站12月11日?qǐng)?bào)道，有關(guān)這項(xiàng)研究成果的科技論文發(fā)表在美國(guó)《生物靈感和仿生學(xué)》雙月刊上。
   論文稱，這項(xiàng)試驗(yàn)是由英國(guó)西英格蘭大學(xué)布里斯托爾生物能源中心的揚(yáng)尼斯·耶羅普洛斯教授帶領(lǐng)的。
   報(bào)道稱，襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料，依靠穿戴者的行走來(lái)發(fā)電。通常來(lái)講，續(xù)流MFC依靠一臺(tái)主電動(dòng)泵來(lái)讓尿液在電池中循環(huán)，不過(guò)本項(xiàng)試驗(yàn)完全依靠的是人體運(yùn)動(dòng)。該試驗(yàn)使用的手動(dòng)泵類似于簡(jiǎn)單的魚循環(huán)系統(tǒng)，行走動(dòng)作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動(dòng)作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無(wú)線傳輸板供電，使其每?jī)煞昼娤蛴蓚€(gè)人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條息。
   耶羅普洛斯說(shuō)：“我們此前曾用以尿液為燃料的MFC為一部供電，這次想看一下我們是否能用可穿戴技術(shù)復(fù)制這一成功。我們同樣想讓這一系統(tǒng)做到完全自給，僅靠人力供電——尿液作為燃料、腳部運(yùn)動(dòng)作為泵。”
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延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)使用壽命和保證正常工作的重要一環(huán)是什么
   磨損和軸承燒蝕，在很大程度上是由于潤(rùn)滑不良所引起的。加強(qiáng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)，是延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命和保證其正常工作的重要一環(huán)。

柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，由于燃料燃燒和運(yùn)動(dòng)機(jī)件間的摩擦都將產(chǎn)生大量熱量，促使機(jī)件受到強(qiáng)烈的熱，溫度升得很高。冷卻系統(tǒng)的任務(wù)就是強(qiáng)制地將零件所吸收的熱量及時(shí)散發(fā)出去，以保證其溫度在適當(dāng)范圍內(nèi)，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。冷卻水溫度過(guò)高，將會(huì)造成汽缸和進(jìn)氣道溫度過(guò)高，使進(jìn)人的新鮮空氣因受熱而膨脹，減少充氣量，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，油耗增加。冷卻系統(tǒng)在使用過(guò)程中，其常見(jiàn)故障有：水套和散熱器內(nèi)的水垢增加，散熱器破裂漏水，節(jié)溫器失靈以及水泵機(jī)件損壞等，這些故障都會(huì)降低冷卻系統(tǒng)的工作效能。因此，必須對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與檢修。

潤(rùn)滑系統(tǒng)的任務(wù)是將潔凈的、溫度適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油（機(jī)油）以一定的壓力送至各摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑，使兩個(gè)摩擦表面之間形成一定的油膜層以避免干摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)械磨損，降低功率消耗，從而提高柴油發(fā)電機(jī)工作的可靠性和耐久性。潤(rùn)滑系統(tǒng)的五大作用如下。

①減摩：使兩零件間形成液體摩擦以降低摩擦因數(shù)，減少摩擦功，提高機(jī)械效率；減少零件磨損，延長(zhǎng)使用壽命。

②冷卻：通過(guò)潤(rùn)滑油帶走零件所吸收的部分熱量，使零件溫度不致過(guò)高。

③清潔：利用循環(huán)潤(rùn)滑油沖洗零件表面，帶走因零件磨損形成的金屬屑等臟物。

④密封：利用潤(rùn)滑油膜，提高汽缸的密封性。

⑤防銹：潤(rùn)滑油附著于零件表面，可防止零件表面與水分、空氣及燃?xì)饨佑|而發(fā)生氧化和銹蝕，以減少腐蝕性磨損。

此外，潤(rùn)滑油膜還有減輕軸與軸承間和其他零件間沖擊負(fù)荷的作用。

柴油發(fā)電機(jī)按機(jī)油輸送到運(yùn)動(dòng)零件摩擦表面的方式不同，其主要有三種潤(rùn)滑方式：激濺式潤(rùn)滑、壓力式潤(rùn)滑和油霧潤(rùn)滑。

只有小缸徑單缸柴油發(fā)電機(jī)，采用激濺式潤(rùn)滑而不用機(jī)油泵（壓力式潤(rùn)滑）的。它利用固定在連桿大頭蓋上特制的油勺，在每次旋轉(zhuǎn)中伸人到油底殼油面下，將機(jī)油飛濺起來(lái)，以潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦表面。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、消耗功率小、成本低，缺點(diǎn)是潤(rùn)滑不夠可靠，機(jī)油易起泡，消耗量大。

現(xiàn)代多缸柴油發(fā)電機(jī)大多采用以壓力循環(huán)潤(rùn)滑為主、飛濺潤(rùn)滑和油霧潤(rùn)滑為輔的復(fù)合潤(rùn)滑方式。復(fù)合潤(rùn)滑方式工作可靠，并可使整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。對(duì)于承受負(fù)荷較大，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的摩擦表面，如主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等機(jī)件采用壓力潤(rùn)滑。它是利用機(jī)油泵的壓力，把機(jī)油從油底殼經(jīng)油道和油管送到各運(yùn)動(dòng)零件的摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑可靠、效果好，并具有很高的清洗和冷卻作用。對(duì)于用壓力送油難以達(dá)到、承受負(fù)荷不大和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較小的摩擦表面，如汽缸壁、正時(shí)齒輪和凸輪表面等處，則用經(jīng)軸承間隙處激濺出來(lái)的油滴進(jìn)行潤(rùn)滑。對(duì)于氣門調(diào)整螺釘球頭、氣門桿頂端與搖臂等處，則利用油霧附著于摩擦表面周圍，積多后滲入摩擦部位進(jìn)行潤(rùn)滑。

柴油發(fā)電機(jī)的某些輔助裝置（如風(fēng)扇、水泵、啟動(dòng)機(jī)和充電機(jī)等），只需定期地向相關(guān)部位加注潤(rùn)滑脂即可。維曼發(fā)電機(jī)租賃