【新兴技术】让鞋子成为充电宝

1992年，拉盖尔公司（L.A. Gear）推出了一款发电鞋，从那时起，孩童们就可以通过自己脚步产生的电能让鞋子发出亮光。但是对于大部分成年人而言，由走路这样简单的动作产生的环境能源却无法得以利用。要知道，一个普通人一生大概会走2.16亿步，这着实是一项巨大的浪费。

投资者劳伦斯·坎贝尔·库克（Laurence Kemball-Cook）希望通过两个接触点对这些损失掉的能源予以利用：鞋子和地板。坎贝尔·库克在2009年时成立了帕维根公司，该公司开发出一款可以获取脚步产生的电能的地砖。

这项技术采用压缩来储存人们踩踏在地砖上所产生的一小部分电量。这种地砖已经被全世界100多个工程项目采纳，包括里约热内卢的一个足球场和希思罗机场的一个航站楼。所获取的能源被储存在地砖内部的电池中，可用于照明、广告和通过方向箭头标志形成路线导示的解决方案等领域。

现在，坎贝尔·库克和他的研发团队将目光转向了鞋子，希望将地砖所采用的原理技术应用到个人脚步电能的储存和利用中。坎贝尔·库克解释道：“我们的想法是，这种电能来源可以真正地为穿鞋的人们所利用。”

他已经与主要的鞋类厂商如耐克（Nike）和 锐步 （Reebok）讨论过如何将这项技术运用到消费品中。“你可以下班后走路回家，在路上边走边为手机充电而不用一直等到到家后使用充电器充电。跑步锻炼的人也可以在慢跑过程中为音乐播放器充电。”

利用帕维根公司的技术，踩在发电地砖上一下就能产生电量（电量约7瓦特，12伏特直流电，足够让一盏LED路灯工作30秒左右）。为了避免让人们感到像踩在海绵上，这种地砖只做成5厘米厚。

所谓的压电结构是由铜线圈和磁铁构成，但具体的设计配置目前还处于保密状态。鞋子也可以利用类似的系统结构，这种结构与拉盖尔公司推出的儿童发光鞋形成鲜明对比。发光鞋是使用有毒的化学汞在每次踩踏鞋子的时候进行电力连接。

坎贝尔·库克说，这种基于鞋子的系统能对穿鞋者的脚步进行无线监控，无需利用智能手表或其它装置便可跟踪用户的步行模式。

位于法国北部的圣奥梅尔车站是世界上铺设了帕维根发电地砖的100个设施机构之一

“我们开始探索如何将新型技术应用到获取和储存我们每天步行所产生的力，这是很自然的事情。”凯文·马特尔（Kevin Martel）说道。他是时尚鞋类品牌伦敦哈里斯（Harrys of London）的创始人，对创新型技术与高端设计充满兴趣。“看看被我们每天的步行力度磨坏的鞋底——这种力度完全可以用作其它用途。”

事实上，美国军队早已经发现了这种原理，并测试使用运动型护膝捕获和储存能量。这种技术对于消费者来说过于庞大和笨重，但其他投资者开始研究通过简单的方式获取储存个人能量。

特哈斯·夏斯特里（Tejas Shastry）最近推出一款名为AMPY的装置，由他及其他两名博士生艾利克斯·史密斯（Alex Smith）和迈克·戈尔（Mike Geier）在美国西北大学发明。将AMPY放在口袋里，它便可以捕捉和储存周围运动产生的动能。使用智能手机一个小时相当于走5000步。

帕维根研发的技术富有成效，但与地砖相比，仍存在许多重大和特殊问题有待解决。坎贝尔·库克说：“在能承受脚步所带来的压力的同时，这种技术应更小巧和轻便。”“对于地砖而言，我们这项技术被安全地放置于一个容器中，即地砖本身，但在鞋子内部，任何东西都挨得很近。”

实际上，我们无需尽力减小发电地砖的尺寸大小。主要的挑战只是如何使输出电量最大化。对于鞋子来说，这是一个十分棘手的问题，因为效能需与尺寸和成本保持平衡。同时，如何将鞋内产生的电能准确转移到手机上仍是一个待解问题。

还有舒适度的问题。“人们希望自己的鞋子具备两个基本特点：舒适性和功能性。”马特尔说道。“关键是要使这项技术适应发挥作用的鞋底部分，还能提供出色的舒适体验。如今橡胶鞋底技术已取得巨大进步，可利用整个鞋子产生的电能。但是，最后一点是要保持美观，这种技术应该要赏心悦目。”

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