R&D magazine
2018_263_7
Večina vojakov je pri izvajanju dolžnosti fizično zelo obremenjenih. Velik del tega bremena predstavlja 35 kilogramski nahrbtnik, napolnjen z nujnimi potrebščinami in orodji.
Kot da to še ne bi bilo dovolj, nosijo s seboj še dodatnih 10 kilogramov, ki jih predstavljajo rezervne baterije za osebne radijske oddajnike vojakov in ostalo elektroniko, s katero so opremljeni.
Nova inovacija bo ta problem prav gotovo zmanjšala.
Lightning Pack, ki je osvojil nagrado 2017 R&D 100 Award, je nahrbtnik, ki lahko ustvarja električno energijo, ko vojaki na terenu hodijo ali tečejo, kar močno zmanjša njihove potrebe po rezervnih baterijah.
“Nahrbtnik izrablja kinetično energijo, istočasno pa zmanjšuje skupno težo, ki jo morajo vojaki prenašati po terenu,“ je povedal Lawrence Rome, ustanovitelj in znanstveni vodja podjetja Lightning Packs LLC.
“V naših nahrbtnikih sta dva okvirja. Prvi, statični, je povezan na osebo prek naramnic in pasu, drugi, premični, pa je pritrjen na nahrbtnik in na njem počiva vsa teža. Če bi bila ta dva okvirja med seboj trdno povezana, se nahrbtnik ne bi opazno razlikoval od običajnega.”
“Mi pa smo ločili premični okvir od statičnega in med njiju vstavili vzmetni mehanizem. Ko se uporabnik premika, se tudi premični okvir giblje ter tako ustvarja elektriko,“ je še dodal Lawrence Rome.
Poleg oskrbe z električno energijo za vojaške potrebe, bi se podobni nahrbtniki lahko uporabljali tudi za reševalce, gozdarje, pohodnike in ostale ljudi, ki veliko hodijo po odročnih krajih.
Navdih za nahrbtnik Lightning Pack
Rome je mišični fiziolog in leta 2002 je raziskoval, kako plavajo ribe, ko ga je je nepričakovano pozvala Ameriška mornarica, s projektom razvoja podmornice, ki bi bila sposobna podobnega gibanja kot ribe.
Med pogovori z vojaškim osebjem o omenjenem projektu je Rome tudi izvedel, kako težke nahrbtnike pravzaprav nosijo vojaki. Čeprav takrat razvoj tega nahrbtnika ni bil del njegovega področja, je Rome dobil navdih, da bi lahko z uporabo svojega znanja biomehanike zmanjšal breme, ki ga prenašajo vojaki.
“Že iz predavanj iz biodinamike sem vedel, da se človeški bok ob koraku dvigne za približno 7 centimetrov. To pomeni, da se pri vsakem koraku 35 kilogramov dvigne in spet spusti za 5 cm. To je na koncu dneva ogromno energije,” pravi Rome.
Prednosti nahrbtnika Lightning Pack
Pred izumom Lightning Pack-a je bila 20mW največja možna energija, ki jo je bilo mogoče ustvariti s hojo. V istem času ustvari Lightning Pack pri sproščeni hoji tudi več kot 12W, pri teku pa do 40W! Če energijo res nujno potrebujemo, jo lahko ustvarimo tudi tako, da generator poganjamo ročno, s čimer lahko pridelamo celo do 50W.
Nahrbtnik med proizvajanjem energije za 82 do 86 % zmanjšuje tudi pospeške, kar vojakom omogoča boljšo mobilnost na terenu.
Trenutno ga izdelujejo v treh različnih velikostih. Rome nam je pojasnil, zakaj je ta energija namenjena: “Električna energija, ki se z njim ustvari, se lahko porabi na več različnih načinov. Direktno lahko napaja radijski oddajnik, preostanek pa se lahko porabi kje drugje ali pa za polnjenje vojakovega akumulatorja, ki to energijo hrani za kasneje.”
Radijska komunikacija naj bi bila največji porabnik vojakove električne energije. Ker zmanjšajo odvisnost vojakov na rezervne zamenljive baterije, se močno zmanjša logistika v zvezi z dostavo teh baterij na bojišče. Tudi vpliv na okolje je tako manjši. Ker so vojaki z bremenom trajno manj obremenjeni, se zmanjšajo njihove poškodbe zaradi preobremenitve.
Nahrbtnike razvijajo ob pomoči Ameriške vojske in državnega inštituta za zdravje. Trenutno jih izdatno testirajo v težkih pogojih, ki so podobni tistim na terenu. Naslednji korak za skupino razvijalcev je razvoj civilne različice, s katero bi si uporabniki polnili telefone, navigacijske naprave in drugo elektroniko.
Vir: https://www.rdmag.com/article/2018/03/new-electricity-generating-backpack-lightens-load-soldiers
