陳根：揹包減負且可發電，未來的揹包選擇？_風聞

文/陳根

在徒步旅行或野外救援時，經常需要長距離負重行走，容易產生累積性疲勞。同時，為了延長安全和通信的需要，在日常生活中也需要節省勞動力和生物力學能量。基於這樣的需求，科學家們展開了一系列可被商業化的技術開發。

近日，由清華大學的一個團隊開發了一款揹包，不僅號稱可以減輕佩戴者的負擔，還可以利用運動來發電。並且，這個實驗性的揹包與賓夕法尼亞大學研究的HoverGlide模型很相似。

其中，賓夕法尼亞大學HoverGlide揹包包含一個主要的載貨包，該包由滑輪系統上的蹦極繩懸掛，並安裝在使用者背上的框架上。當使用者行走時，揹包會沿着框架上下移動，但它的移動速度與使用者完全不一致。這意味着，當佩戴者行走時，揹包或多或少地懸停在同一高度，因此他們不需要消耗那麼多的能量來隨着身體上下移動揹包。

此次清華大學的研究團隊報告的揹包工作方式與HoverGlide大致相同。其主體部分可在導軌上滑動，同時由兩根彈性繩懸掛。兩個彈性體被整合到揹包中，以分離負載和人體的同步運動，從而產生很少或沒有額外的加速力。

結果顯示，****這樣的設計通過理論分析和現場試驗，該揹包可實現載荷的垂直振動降低28.75%，對佩戴者的垂直力降低21.08%。

此外，研究人員還建立了機械能-電能轉換效率模型，計算出在正常行走條件下，機械能-電能轉換效率為14.02%。所設計的揹包具有省力、減震和發電的優點，有望成為小型可穿戴和便攜式電子設備、GPS系統和其他自供電保健傳感器的電源。

科學家們表示，這樣的設置對於運動員、探險家和救援人員來説具有重要意義，這意味着，他們可以走到沒有電的偏遠地區。

其研究結果已發表在《ACS Nano》雜誌上。