Giày phát điện

Một bước chân thường chỉ đưa con người tiến về phía trước, nhưng trong ý tưởng của nhà sáng chế Canada Komarechka, chuyển động quen thuộc ấy còn có thể trở thành nguồn điện nhỏ phục vụ thiết bị cầm tay. Sáng chế mang tên “Giày phát điện” được gắn trực tiếp bên dưới đế giày, tận dụng lực nén xuất hiện mỗi khi người sử dụng bước đi. Ý tưởng này áp dụng nguyên lý tương tự thủy điện, trong đó dòng chất lỏng chuyển động làm quay tua-bin, sau đó tua-bin vận hành một máy phát điện nhỏ. Khi bàn chân đặt xuống, lực ép không phân bố cố định mà chuyển dần từ khu vực gót chân về phía các ngón chân trong suốt bước đi. Mỗi lần người sử dụng nhấc chân lên để bước tiếp, trọng lực lại dồn về phía mũi bàn chân, tạo thêm một lần thay đổi áp lực bên trong giày. Komarechka nhận ra quy luật cơ học đơn giản đó có thể được khai thác, biến hoạt động đi bộ hằng ngày thành quá trình tạo ra điện năng. Thiết bị của Komarechka gồm năm phần chính, bao gồm chất lỏng, các ống dẫn chất lỏng, những túi chứa chất lỏng, tua-bin và một máy phát điện nhỏ. Các bộ phận này được bố trí trong giày để phối hợp với sự thay đổi áp lực giữa gót chân và mũi bàn chân khi người sử dụng di chuyển. Cấu tạo ấy biến mỗi bước chân thành một chu trình tuần hoàn, thay vì chỉ để lực tác động xuống mặt đất rồi mất đi. Ở giai đoạn đầu của một bước chân, lực nén ép chất lỏng trong túi chứa đặt tại khu vực gót chân di chuyển qua hệ thống ống dẫn. Dòng chất lỏng đi qua làm quay tua-bin, còn tua-bin truyền chuyển động sang máy phát điện nhỏ được bố trí trong cùng thiết bị. Điện năng hình thành từ quá trình này có thể được đưa đến một ổ cắm nhỏ đặt ở phía gót giày, nơi kết nối với thiết bị điện tử cầm tay. Sau khi đi qua tua-bin, chất lỏng tiếp tục chảy về túi chứa nằm ở khu vực mũi bàn chân, nhờ vậy hệ thống hoàn tất một nửa chu trình vận chuyển bên trong đế giày. Khi người sử dụng tiếp tục bước, áp lực chuyển về phía trước lại thay đổi, đẩy chất lỏng từ túi ở mũi chân trở lại túi chứa tại gót chân. Sự luân chuyển qua lại giữa hai vị trí khiến cánh quạt ở giữa tiếp tục quay trong nhiều bước liên tiếp. Cơ chế này không cần người sử dụng thực hiện thêm thao tác đặc biệt, bởi chính hoạt động đi bộ đã tạo ra lực nén cần thiết cho quá trình vận hành. Mỗi lần chân chạm đất, nhấc lên rồi chuyển trọng lượng, chất lỏng lại chịu tác động và di chuyển qua các ống dẫn theo cách tương ứng. Nhờ tận dụng chuyển động cơ thể thay vì yêu cầu một nguồn nhiên liệu riêng, “Giày phát điện” gợi mở cách thu hồi năng lượng từ những hoạt động thường ngày. Một ổ cắm nhỏ ở phía gót giày được thiết kế để kết nối nguồn điện tạo ra với các thiết bị cầm tay phù hợp trong quá trình sử dụng. Komarechka hy vọng sáng chế có thể được sản xuất, từ đó cung cấp điện năng cho máy tính xách tay, điện thoại di động, máy CD hoặc máy định vị GPS. Danh sách thiết bị này cho thấy mục tiêu của sáng chế hướng đến những sản phẩm điện tử quen thuộc, cần nguồn điện khi người dùng đang di chuyển. “Giày phát điện” vẫn được mô tả như một thiết bị phát điện nhỏ gắn dưới đế, với nguyên lý dựa trên lực ép, dòng chất lỏng và chuyển động của tua-bin. Điểm đáng chú ý nằm ở việc một hành động bình thường như đi bộ được kết hợp với hệ thống túi chứa, ống dẫn và máy phát điện trong không gian rất hạn chế. Từ mỗi bước chân, Komarechka đặt ra một hướng tiếp cận mới cho việc cung cấp điện năng di động, biến đôi giày thành nơi vừa hỗ trợ di chuyển vừa tạo ra năng lượng.