美媒：科學(xué)家發(fā)明可穿戴發(fā)電機 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，這項試驗是由英國西英格蘭大學(xué)布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·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)，不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗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為一部手機供電，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、腳部運動作為泵?！?

發(fā)電機發(fā)電時，如沒有電器在用電，發(fā)出來的電都去哪里了? 發(fā)電機發(fā)電，假如沒有電器在用電，相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的，也就是發(fā)電機線圈的并沒有形成回路，沒有回路是沒有電流的，根據(jù)電功率的定義，電功率P=電壓U*電流I，因為回路沒有電流，所以電功率P=0，也就是沒有電功率輸出，相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電，當(dāng)然談不上損失了。 　　電動勢只是一種能力 　　根據(jù)電磁定律，導(dǎo)體運動切割磁力線的時候，會在導(dǎo)體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學(xué)上是這樣定義的，單位正電荷被電場力從電源的負(fù)極，經(jīng)過電源內(nèi)部，達到電源正極時所做的功的大小。 　　光看定義，電動勢是比較抽象的，不太好理解?？梢灶櫭剂x把電動勢理解成讓電子產(chǎn)生運動趨勢的一種本領(lǐng)，一種能力。好比處于高處水池里邊的水，老想流出去，流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢，口袋老是裝了滿滿的，這種也是一種能力。發(fā)電過程，電動勢也反應(yīng)發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。 　　有本領(lǐng)有能力，不做事，相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來，也等同于沒有能力，好比上邊說到有賺錢能力的人，并沒有把錢花掉，和窮人沒有兩樣一個道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機的回路里邊，回來沒有電流，并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的，所以有電動勢，展現(xiàn)了發(fā)動機能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了，但是水閥是關(guān)閉著的，并沒有水漏出去一樣的道理，并沒有什么損失，水還在水池里邊。 　　導(dǎo)體沒有切割磁力線時候，正負(fù)極兩端都是中性的，因為金屬正電荷和電子是完全一致的，導(dǎo)體沒有對外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時候，正電荷從負(fù)極移動到正極，可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來，正極聚焦了正電荷，而負(fù)極聚集了電子，這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多，代表發(fā)電機的電動勢越強，發(fā)電能力也越強。因為沒有負(fù)載接入，而發(fā)電機的發(fā)電能力是有限的，導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的，到了一定程度，正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了，發(fā)電機怎么轉(zhuǎn)，都不會再有新的正電荷從負(fù)極移動到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了，水泵再往里邊送水，也送不進去這個道理。 　　電能的轉(zhuǎn)化看電流 　　燈泡發(fā)光，是因為電流流過鎢絲等東西，轉(zhuǎn)換成熱能或者光能，而風(fēng)扇在轉(zhuǎn)，也是電流流過電機內(nèi)部，讓電能轉(zhuǎn)換成動能。要讓負(fù)載工作同時消耗電能，必須要有電流流過負(fù)載本身，這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。 　　發(fā)電機帶動負(fù)載發(fā)電時候，機械能會因為切割磁力線存在，發(fā)電機線圈內(nèi)部會分離出來正負(fù)電荷，讓正電荷跑到正極，負(fù)電荷保留在負(fù)極，轉(zhuǎn)換成電能，而電能因為有回路，讓正電荷從正極，經(jīng)過負(fù)載，流回負(fù)極，這樣相當(dāng)于正電荷做了一個封閉的循環(huán)，回到了初的位置了，讓正負(fù)電荷中和，這樣機械能再次在發(fā)電機線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷，重復(fù)這個流程，這樣一個流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過程。 　　發(fā)電機可以看成一個電壓源，電動勢代表這個電壓源的能力，電壓是穩(wěn)定的，發(fā)電機輸出的電功率大小，取決于負(fù)載這邊的電流大小，電流越大，發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會越多。反過來，如果負(fù)載沒有電流，發(fā)電機實際上是在空轉(zhuǎn)，除了一些摩擦力在消耗能量外，并不會有機械能轉(zhuǎn)換成電能，不存在白白損失的問題