211service.com
De zoektocht om van je schoen een krachtbron te maken
Kinderen halen energie uit hun stappen sinds 1992, toen L.A. Gear sneakers introduceerde die oplichten. Voor de meeste volwassenen gaat de omgevingsenergie die wordt gecreëerd door het simpele lopen echter voor altijd verloren. Gezien het feit dat de gemiddelde persoon in zijn leven ongeveer 216 miljoen stappen zet, is dat een aanzienlijke verspilling.
Uitvinder Laurence Kemball-Cook hoopt de verloren energie op twee raakpunten te benutten: de schoen en de vloer. In 2009 richtte Kemball-Cook Pavegen op, een bedrijf waarvan de vloertegels de kracht van voetstappen kunnen opvangen. De technologie maakt gebruik van compressie om een klein deel van de energie die ontstaat wanneer een mens op de tegel stapt, af te romen. Het is geïnstalleerd in meer dan 100 projecten over de hele wereld, waaronder een voetbalstadion in Rio de Janeiro en een terminal op Heathrow Airport. De energie wordt opgeslagen in batterijen in de tegels, waar het vervolgens kan worden gebruikt om verlichting, advertenties en bewegwijzeringoplossingen van stroom te voorzien, die mensen via richtingspijlen door een omgeving leiden.
Nu hebben Kemball-Cook en zijn R&D-team hun aandacht gericht op de schoen zelf, in de hoop dezelfde principes toe te passen die in de tegels worden gebruikt als een manier om persoonlijke energie te benutten. Het idee is dat de energiebron direct beschikbaar is voor de schoenendrager, legt Kemball-Cook uit, die in gesprek is met grote schoenenfabrikanten zoals Nike en Reebok over manieren waarop de technologie in consumentenproducten kan worden verwerkt. Je zou kunnen lopen van je werk en je telefoon onderweg opladen in plaats van te wachten om thuis een oplader te gebruiken. Lopers konden tijdens het joggen hun muziekspeler opladen.
De technologie van Pavegen genereert stroom wanneer een voetstap een van de tegels van het bedrijf samendrukt (tot zeven watt bij 12 volt gelijkstroom, genoeg om een LED-straatlantaarn ongeveer 30 seconden te laten branden). Om het gevoel van lopen op sponsachtig terrein te voorkomen, geeft de tegel slechts vijf millimeter mee. Bij het zogenaamde piëzo-elektrische effect zijn koperen spoelen en magneten betrokken, waarvan de opstelling momenteel geheim is. Een schoen zou een soortgelijk systeem gebruiken, een systeem dat in schril contrast staat met de oplichtende kindersneakers, die, in het geval van L.A. Gear, het giftige chemische kwik gebruikten om elke keer dat de drager een stap zette een elektrische verbinding tot stand te brengen. Kemball-Cook zegt dat een op schoenen gebaseerd systeem in staat zou zijn om draadloos de voetstappen van de schoendrager te volgen en looppatronen te volgen zonder dat er een slim horloge of soortgelijk apparaat nodig is.
Het treinstation van Saint-Omer in Noord-Frankrijk is een van de meer dan 100 installaties van Pavegen's energieopwekkende tegels over de hele wereld.
Het lijkt niet meer dan normaal dat we beginnen te onderzoeken hoe nieuwe technologieën kunnen worden aangepast om de kracht te vangen die we in ons dagelijks leven op het lopen zetten, zegt Kevin Martel, oprichter van Harrys of London, een boetiekschoenmaker die geïnteresseerd is in het combineren van innovatieve technologieën met hoogwaardige eind ontwerp. Kijk naar de manier waarop de meeste schoenzolen worden versleten door de kracht die er elke dag op wordt uitgeoefend - dit is ongelooflijk spul dat op andere manieren kan worden gebruikt.
Het principe is inderdaad al onderzocht door het Amerikaanse leger, dat het gebruik van atletische kniebraces om energie op te vangen en op te slaan. Deze technologie is veel te omvangrijk en omslachtig voor gebruik door consumenten, maar er zijn andere uitvinders die werken aan oplossingen om persoonlijke energie op elegante wijze vast te leggen. Tejas Shastry onthulde onlangs AMPY, een apparaat dat hij en twee andere Ph.D. studenten, Alex Smith en Mike Geier, uitgevonden aan de Northwestern University. AMPY zit in je zak en vangt de kinetische energie op die wordt gegenereerd door beweging in de omgeving. Een uur smartphonegebruik staat gelijk aan 5.000 stappen lopen.
De technologie van Pavegen zou veel efficiënter kunnen zijn, maar er zijn aanzienlijke en specifieke problemen die moeten worden overwonnen in vergelijking met de winterharde tegels. De technologie moet veel kleiner en lichter zijn, terwijl ze de druk van voetstappen sneller dan normaal moet weerstaan, zegt Kemball-Cook. Bij onze tegels zit de techniek goed vast in een container, de tegel zelf, maar bij een schoen is alles veel dichterbij.
Het is namelijk niet nodig om de afmetingen van een energieverslindende vloertegel te minimaliseren. De uitdaging is alleen hoe de energie-output te maximaliseren. Het is een ander probleem met schoenen, waar efficiëntie moet worden afgewogen tegen grootte en kosten. En precies hoe je de stroom van je schoen naar je telefoon kunt overbrengen, is nog steeds een onbeantwoorde vraag.
Er is ook de kwestie van comfort. Mensen willen twee fundamentele dingen van hun schoenen: comfort en functionaliteit, zegt Martel. De sleutel zal zijn om de technologie aan te passen aan een zool die functioneert, maar ook uitzonderlijk comfort biedt. Er zijn tegenwoordig grote vorderingen in de rubberen zooltechnologie die het hele pakket kunnen benutten. Maar uiteindelijk moet het er wel goed uitzien. De techniek moet mooi zijn.