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试想日常步行便能产生源源不绝的电力，让随身携带的电子产品毋须充电亦能不停运作。香港中文大学（中大）机械与自动化工程学系廖维新教授团队最近研发的极轻便人体动能电力采集系统，或能实现这看似科幻的情境。新研发的装置以膝盖为支点，能够将步行时膝部弯曲的动能转化为电力，为计步器、健康监测仪和全球定位系统（GPS）设备等穿戴式电子产品供电。研究成果已刊登于国际著名学术期刊《应用物理学快报》(Applied Physics Letters)，并获编辑推荐为特选文章。 

利用人体动能发电并非新鲜事，通过跑步机、单车等去推动马达发电便是现有例子。而近年，科学界积极研究如何在不影响日常生活下利用动能发电，其中一个方向是采集步行产生的能量，唯受制于发电物料的重量和采电过程产生的额外负担，一直未能广泛应用。廖维新教授的团队最近采用一种智能材料──压电纤维，巧妙地结合机械结构设计，成功突破以上限制。 

压电纤维是一种轻便物料，在折合／弯曲的过程能够产生能量，配合弯曲梁（Bending Beam）及曲柄滑块架构（Slider-crank Mechanism），将人体膝盖于步行时的自然弯曲及伸直动作，转化为电力。 

廖教授解释：「膝关节是下半身运动范围最大的关节，因此较其余部位例如脚裸、臀部等能产生更多可利用的能量。」研究团队以压电纤维制作了一个装置原型，测试员配戴后以每小时2至6.5公里（慢步至慢跑）的速度步行，装置能持续产生1.6毫瓦（Milli Watt）功率的电力，此输出量能启动穿戴式电子产品如智能手环。此外，这装置原型仅重307克，对照测试员佩戴和不佩戴装置的呼吸模式，显示两者步行时消耗的能量没有差异，意味装置没有明显加重佩戴者负担。 

廖教授补充：「装置对登山及远足人士最为吸引。佩戴后用家只需走路，就能提供足够电力以维持智能手环等电子产品的运作。即使身处深山、于荒野迷路，也可持续进行健康监测和定位等功能，甚至在必要时发出求救信号。展望将来，我们将继续改良装置，于减轻重量及提升发电量两方面入手，发挥轻便型可穿戴能量收集器的优势，并著眼于商业化应用，例如伙拍登山用品、运动服装生产商，设计出贴身轻便的人体动能供电衣物。」 

中大机械与自动化工程学系简介 

中大机械与自动化工程学系于1994年成立，今年庆祝创系25周年。学系致力研究创新科技，以知识改善人类生活，尤其专注于研究机器人和控制、设计和制造、以及能源技术等领域，科研贡献广获国际认同。在教学方面，学系除了提供机械与自动化工程学各类课程外，近年也开设了本科生能源与环境工程学士学位课程。学系至今已培育了超过二千名毕业生，现有不少校友成为工业及科技界的领袖，部份更创业成为企业家；亦有校友投身学术研究，成为新一代年青学者，并夺得国际性奖项。他们的努力及成就，进一步肯定了学系的世界领先地位。