“动力背包，可收集能量，减少负载冲击”
美国化学会纳米
徒步旅行者、士兵和学童都知道沉重背包的负担。但现在，研究人员已经开发出一种原型，它不仅能让负载感觉轻20%，还能从人体运动中获取能量，为小型电子设备提供动力。研究人员说，ACS Nano上报道的这种新型背包对在偏远地区无电工作的运动员、探险家和灾难救援人员特别有用。
背包在日常生活中被广泛使用，可以免提负重。然而，随着时间的推移，带着沉重的麻袋走路或跑步会导致背部和颈部疼痛。此外，在荒野地区的背包客（甚至是那些在城市中没有现成充电器的背包客）可能会想要一个能收集行走时的机械能的袋子，为便携式电子设备或健康监测传感器供电。此前，研究人员曾使用摩擦电纳米发电机（TENG）——将机械能转化为电能的小型设备——来制作能量收集背包，但这些背包的功率输出相对较低，并且没有提供额外的好处，比如减轻负载或减震。王仲林、贾成和同事们希望设计一个克服这些限制的原型。
为了节省劳力和吸收震动，研究人员在背包中加入了两种弹性体，它们可以拉伸和收缩，使背包在佩戴者行走时保持稳定。这导致佩戴者的受力降低了约20%。同时，行走过程中背包框架和负载之间的运动促使阿滕将机械能转化为电能，效率为14%。研究人员显示，这种袋子可以为LED、电子手表和荧光灯管供电。研究人员说，一旦克服了一些挑战，比如提高能量转换效率，背包就有望成为小型可穿戴和便携式电子设备、GPS和医疗保健传感器的电源。
中国国家自然科学基金、中国国家科技重大专项、中国国家重点研究开发计划、清华大学主动科研项目等项目资助。