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，一雙嵌入了微生物燃料電池（MFC）的襪子成功為一臺無線發(fā)射器提供了動力，并向一臺個人電腦發(fā)射了信號。這種MFC以尿液為燃料，靠穿戴者行走帶動循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機(jī)提供動力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。 　　據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站12月11日報道，有關(guān)這項(xiàng)研究成果的科技論文發(fā)表在美國《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發(fā)電。通常來講，續(xù)流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環(huán)，不過本項(xiàng)試驗(yàn)完全依靠的是人體運(yùn)動。該試驗(yàn)使用的手動泵類似于簡單的魚循環(huán)系統(tǒng)，行走動作可以使尿液在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)成功地為一塊無線傳輸板供電，使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。 　　耶羅普洛斯說：“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)動作為泵?！?

同步發(fā)電機(jī)的工作原理 在設(shè)計同步發(fā)電機(jī)時，若適當(dāng)選擇磁極的形狀，使得勵磁繞組通直流電后，定子、轉(zhuǎn)子之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度近似于按正弦規(guī)律分布。同步發(fā)電機(jī)所謂“同步”，就是說發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子由發(fā)動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)后，在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙里便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，這個旋轉(zhuǎn)磁場是發(fā)電機(jī)的主磁場又稱為轉(zhuǎn)子磁場。當(dāng)主磁場切割定子三相電樞繞組的線圈時，就會產(chǎn)生三相感應(yīng)電勢，接通負(fù)載后，在電樞繞組中流過感應(yīng)電流，這個交變電流也在發(fā)電機(jī)的氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。這個旋轉(zhuǎn)稱為電樞磁場，又稱為定子磁場。根據(jù)右手螺旋定則，電樞磁場的等效磁極NS。當(dāng)主磁場由發(fā)動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)到一個新的位置時，電樞磁場的等效磁極NS也隨之旋轉(zhuǎn)到另一位置。 由圖可知，主磁場被發(fā)動機(jī)拖動旋轉(zhuǎn)時，它拉著電樞旋轉(zhuǎn)，就象兩塊磁鐵之間有相互吸引力一樣。就是說發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子帶動電樞磁場以同一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，二者之間保持同步，故稱為同步發(fā)電機(jī)。電樞磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速。 由于定子三相繞組在空間的位置是對稱的，彼此相差120°電角，因此，定子繞組切割磁力線時，將產(chǎn)生對稱三相感應(yīng)電勢,定子每相繞組感應(yīng)電勢的有效值。 如果將電樞繞組接成星形，并且接上三相對稱負(fù)載后，在感應(yīng)電勢的作用下，電路中產(chǎn)生對稱的 三相電流，向負(fù)載輸出交流電能。