西南交大探索让未来的"智能牧场"利用动物自身运动的能量

来源：cnBeta 　2022-12-02 16:27:56

【资料图】

如果你是一个拥有数百头奶牛的农场主，掌握它们的行踪和健康状况可能是一项具有挑战性的工作，我们已经看到传感器标签的发明有一天可能会减轻负担。新的研究将这一概念推向了一个有趣的、可自我维持的方向，展示了绑在奶牛脚踝和脖子上的智能手表式传感器如何通过动物的运动为自己提供动力。

一些传感器和标签已经被用来帮助监测牛的位置，以防止它们走得太远。但是中国西南交通大学的科学家们已经探讨了"智能牧场"的想法，在那里，先进的传感器将监测环境和动物本身，并且主要由动能提供能量。

"在牧场上，监测牛的环境和健康信息可以帮助预防疾病，提高牧场养殖和管理的效率，"共同作者张祖涛说。"这些信息可以包括氧气浓度、空气温度和湿度、运动量、繁殖周期、疾病和牛奶产量"。

在该团队假设的智能牧场中，奶牛将佩戴一个类似智能手表的可穿戴设备，形状像一个扇贝壳。贝壳与动物的身体同步移动，而里面的钟摆机构则四处摆动，并与磁铁和线圈一起工作，放大这些运动，将动能转化为电能，储存在机载锂电池中。

西南交通大学的能源研究员潘亚佳说："在牛的日常运动中可以收获大量的动能，比如走路、跑步，甚至是脖子的运动。"

该团队在模拟牛的运动的实验室测试中检验了该设备的能量收集潜力，并证明它可以为小型传感器产生足够的能量。科学家们还在人类身上测试了该装置，并发现轻微的慢跑就能为温度测量功能提供能量。

"动能在环境中无处不在--在风中摇曳的树叶、人和动物的运动、波浪的起伏、地球的旋转--这些现象都含有大量的动能，"张说，"我们不应该让这些能量被浪费掉。"

这项研究发表在《iScience》杂志上。

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