新发明利用人流踩踏发电 8千万步送飞船上天

两名建筑学研究生大胆的想法获得了本年度霍尔齐姆基金会可持续建筑竞赛的第一名。

　　在火车站设置人群农场的示意图。由于火车站人流多，踩踏也相当密集，所以能够更好地发挥这种农场的效果。

 

　　两位研究者在意大利的一个车站里安放了一只压电小凳，人坐上去的压力会被转化为电能，让四只二极管亮起来。

 

踩踏压电设备

　　麻省理工学院的两名建筑学专业的研究生提出了建立人群农场的构想，在车站广场等人流密集的地方的地板下安装一种压电设备，把人流踩踏地板时的冲击力接收下来并转化为电能进行照明或其它用途。他们还设计了专门的压电凳子进行实验，验证了这种想法的可行性。这个大胆的想法获得了本年度霍尔齐姆基金会可持续建筑竞赛的第一名，如果最终能够成为现实，必将开辟一种新型的可持续能源。

　　一说到农场，很多人一定会想到奶牛场或庄稼农场，可是两个麻省理工学院的研究生打算建立的农场却把行人圈了进去。他们想从城市里庞大人群行动时的身体动作中揩出一点能量来，最佳的地点就是人流集中地火车站，当然，狂歌劲舞的歌舞厅也是一个绝佳的场所。因为至少从理论上说，可以把人行走时脚踩踏地板时的冲击力接收下来转化为电能。

　　收集能量的提法已经存在了十余年，最初是出于军事上对通讯设备和其他电子工具充电的需要。其实，有些自行车上面的头灯就是利用车轮转动发电的。人类自身的能量转化做得天衣无缝，把食物转化为能量，供肌肉利用，让我们能够跑马拉松、打电话或者把比萨送进嘴里。可是，我们运动的能量都白白浪费了。

　　密集人流成发电农场

　　地球上几乎每一个城市的人口密度都很大，尤其是在车站广场等地更是人满为患。麻省理工学院建筑和规划学校的两名研究生却突发奇想，想从城市里庞大人群行动时的身体动作中揩出一点能量来。

　　这个设想还有个专门的名称，叫做人群农场，贡献能量的一个个人俨然都成了农场上的羔羊。想出这个怪点子的两个家伙一个叫詹姆斯，一个叫撒迪厄斯，两人都是建筑学专业的研究生。他们想把人在走动或跳跃时的机械动作转化成电能，作为一种可持续能源进行利用。这个大胆的想法获得了本年度霍尔齐姆基金会可持续建筑竞赛的第一名。

　　这次竞赛的主题集中在城市变革上面，共有六所世界一流大学的学生参加，人群农场计划获得第一名。这个计划是建立在这样的理念上的：可持续能源生产的发展将会不断压缩庞大的能源工厂，并由各种各样的分散式的小工厂替代：比如太阳能、风能、水以及地热运动，甚至从人类自身等。

　　亚地板系统被踩能发电

　　设想的细节是这样的：在南波士顿火车站的候车大厅地板下面，安装一种亚地板系统，系统由很多的模块组成。地面上人群走过时，众人的踩踏会让这些模块产生轻微的形变，模块与模块之间会因为这种形变而产生相对的位移，这些位移再通过相应的发电设备产生电流。

　　人群农场产生的电流被导出后可以为电子广告牌提供电能。撒迪厄斯说，通过这种方式，我们可以让人们清楚地知道他们的走路动作可以直接发电呢。根据目前的设计，虽然人迈一步发出的电可供两只60瓦的灯光亮1秒，可是积少成多，很多人迈步产生的能量就非常可观了，比如，如果是28527步，产生的能量就能驱动一列火车一秒；如果是84,162,203步累积起来，产生的能量足以把航天飞机送进太空！

　　而且，这个想法是局限在城市范围内的，除地铁站外，发电地板还可以安装在摇滚歌舞厅里，舞者的摇滚动作产生额外的电能可以让音乐变得更震耳欲聋，撒迪厄斯说。

　　人群农场地板都是由标准的组件组成，可是很容易替换，不过目前生产这种组件的成本还非常高昂，只能通过实验当然实验代价也很贵这个技术才能够变得实用，詹姆斯说。

　　坐凳子发电供应二极管

　　当然，他们两个人并非只是纸上谈兵，还煞有介事地开展了实验活动，地点选在威尼斯双年展和意大利都灵的一个火车站。实验的设备是一个坐凳，利用过往行人坐在上面屁股压下去的力量来发电。人体的重量会启动一个安装在座凳里的调速轮转动，并带动发电机动作，产生的电能足够四个发光二极管的使用。詹姆斯说，看到一屁股坐下去能让二极管亮起来，人们都很兴奋，有的人还不厌其烦地一遍遍地去坐。

　　人群农场相当有潜力

　　此前，也有人曾经研究过压电(把机械能转为电能)设备，不过人群农场的想法非常有潜力，它可能会让城市空间发生很大改变，增加人员流动，鼓励人们到相关的场所进行运动。我们没有把这种东西想成一种供奉在某个角落的高科技地板垫，相反，它应该能够和现代建筑融为一体，走进普通人的生活，詹姆斯说。

　　伟人轶事

　　牛顿用小设备剥削访客

　　平时，詹姆斯和撒迪厄斯去MIT时，都是骑自行车，不坐火车或汽车；不过，两人都曾经经历过一些特殊的大型群体事件，对人群的认识相当深刻。2003年纽约城全城大停电让詹姆斯记忆尤新；波士顿世界杯期间广场上的狂欢也给了撒迪厄斯很大触动，两人一拍即合，携手开始对这个超级农场进行研究。据说，当客人来到爱迪生的家拜访他时，都要通过一个十字转门，门的转动会通过一个精巧的小设备把水送到储罐中，这个精巧的小设备也给了两个学生很大的鼓舞。两人的导师米津是一位副教授，正是这位导师启发他们把构想从坐登发展到了人群农场。

　　它山之石

　　众人爬楼梯也能发电

　　呼啸而过的大卡车以及飞速奔驰的火车引发的地面震动、繁忙城市里行人步履匆匆的脚步都可能被巧妙利用转化成能量，用于人行道或建筑物的照明。伦敦一家建筑公司目前也开展一个项目，试图捕捉城市的脉动，并当成一种可持续能源。他们与大学研究机构合作，今年12月前就有可能研制出一种震动能量吸收工具，处女作将会是一段楼梯，楼梯踏板里边会设有水压或压电设备。爬楼梯需要付出更多的力量，脚步的力量也就更大。通过这个技术，可以把行人爬楼梯时的踏步能量收集起来，转化为电流。

　　在繁忙时段，每天都有成千上万的人通过，即使不是数学天才的人也懂得如果能够把这些人的脚步能量集中起来，将是很可观的一个能源。研究人员希望通过新的系统能够收集至少50%的行人步行时的能量。形成的电流会被储存在电池中，用来照明或供其它电子设备使用。

　　研究人员还设想了一种新型无线照明系统，该系统采用一种微型发电机，电机中专门配装的特殊元件能捕捉周围环境中的震波并产生共震。然后，这个震动再驱使磁铁相对线圈产生位移发电，或者对电机内的水晶结构施加压力产生电流，电流再供应到与此相连的发光二极管，就可以提供照明了。

　　利用心跳给手机充电

　　无线的东西越来越多，可是充电是个大麻烦，你是否已经厌倦了把手机充电器到处带的日子？别着急，好日子或许就在眼前。科学家已经研制出一种发电机，可以利用物体的震动发电，而未来的手机只需要听听机主的心跳便可完成充电。

　　该项目一开始时是为工业设备而研制的，现在科学家们正试图改变设计，让心脏起搏器在正常的心脏跳动下就能保持运作，让病人避免了做开胸手术更换起搏器电池的痛苦。研究人员还希望这些高效的设备能够驱动其它的无线设备，比如手机或MP3等。也就是说，用户只需把手机放在贴心的口袋里就可以完成充电了。

　　英国的研究人员发现，他们完全可以把小发电机设定为周围环境的运动频率，通过共震产生更多的能量。他们还希望能够使用这种技术来收集桥梁和公路震动时的能量。研究人员称，虽然无法完全代替电池，至少可以用来补充能量，在发展中国家，这种设备将会特别受欢迎。利用身体运动是一种方式，同时，还可以研制其它设备来利用人的体热。