鞋底配备丝绸传感器,确保最佳的循环
骑自行车是保持身材的好方法。你到户外呼吸大量新鲜空气,这是一种简单而温和的方式,可以改善你的健康和血液循环,增强你的心脏和肌肉。
一旦你决定购买一辆新自行车、一顶头盔和一套莱卡服装,下一步就是找出如何训练。了解你骑自行车的努力程度对跟踪你的进步非常有用。
这就是为什么功率计是一个极好的训练工具和任何自行车爱好者的一个伟大的小工具。与心率监视器,一个功率计会告诉你你每秒钟在踏板上投入了多少能量。这使得优化你的训练和跟踪你的每周进度变得容易。
DTU健康科技的一组研究人员开发了一种简单的压力可用于电表的传感器,比市场上已有的传感器便宜得多。功率计被放置在一个鞋底内,骑自行车的人只需把它放入他们的自行车鞋。
原型鞋底有三个内置传感器安装在前脚,自行车手施加压力。传感器连接到电子设备它也内置在鞋底上,通过蓝牙将数据发送到自行车电脑或安装在车把上的智能手机上。功率是根据骑车人施加的压力来测量的,所以他们可以连续地看到自己在踏板上推了多少瓦特。
丝传感器
“我们发明了一种可弯曲和有弹性的压力表。它是由的丝绸DTU的副教授Alireza Dolatshahi-Pirouz说:“这种材料除了可持续和环保外,还是一种非常坚固和灵活的材料。”
“丝绸的导电性取决于它被拉伸或压缩的程度。因此,丝绸传感器可以用来测量压力,然后你也可以知道骑自行车的人产生了多少瓦特。”
该传感器是基于一层从蚕茧中提取的丝蛋白薄膜。天然蚕丝由丝胶蛋白和丝素蛋白两种不同的蛋白质组成,DTU的研究人员将这两种蛋白质分离,只使用丝素蛋白来生产传感器。
当丝膜被压缩时,它两边的电极会稍微向彼此靠近,从而减少电阻使微弱的电流更容易通过丝绸。测量丝膜的电阻是相当直接的,它可以显示压力,以便计算功率。
然而,丝绸是一种相当糟糕的导体,因此研究人员通过添加所谓的纳米粘土来改进这种材料,纳米粘土是一种只有百万分之一毫米宽的微小粘土板。纳米粘土提高了丝膜的导电性,同时也使其更加坚固和灵活。
自行车爱好者变成了CEO
使用专利丝绸传感器作为自行车鞋鞋底的功率计的想法来自Peter Ottesen,他不仅是创新中心DTU Skylab的创新合作伙伴,现在也是e-Sole的首席执行官,该公司将把功率计鞋底商业化。
“我从DTU那里听说了压力传感器,然后我就有了在骑行时使用它来测量功率的想法。我自己是一个非常活跃的自行车手,我知道一个自行车电表的价格在2500到10000丹麦克朗之间,”Peter Ottesen说,并继续说:
“就我个人而言,我花了5000克朗买了一个电表,但这对很多人来说太贵了。我们的目标人群是骑行者,他们想记录自己的进度,知道自己在踏板上投入了多少动力,但不想在电表上花费超过1000克朗。”
目前可用的功率计是基于自行车的踏板、曲柄臂或曲柄组上的小型内置拉伸传感器。传感器测量金属的变形,从而计算出压力,从而计算出骑手每一步的瓦特功率。拉伸传感器本身不是很贵,但它们的安装需要非常精确,这就是价格如此之高的原因。
10000个测试按压
e-Sole团队目前正致力于寻找智能鞋底的最佳设计,他们仍在测试基于丝绸的压力传感器。Alireza Dolatshahi-Pirouz说,他们已经知道这种鞋底和市场上现有的电能表一样精确,但他们也想确保压力传感器可以经受几年的使用:
“我们已经将传感器压缩了1万倍,它仍然工作得很好。在将鳎目鱼投放市场之前,我们需要进行超过100万次的压缩测试。”
环法自行车赛需要在踏板上走40多万步,尽管很少有自行车手接受如此极端的挑战,但他们最终还是会在一年里走很多步。功率表鞋底需要能够承受这一点。
如果一切按计划进行,智能鳎目鱼将于明年年初与一个众筹项目一起推出。从长远来看,功率计鞋底还可以被跑步者和滑雪者使用,他们也想记录自己的进步,或者是那些需要在受伤恢复期间小心压力的运动员。
鳎目鱼如何工作
目前可用的功率计安装在自行车的踏板,曲柄臂,或曲柄组,新的e-Sole功率计可以使用,无需拆卸自行车。鞋底跟着骑自行车的人,而不是跟着自行车。
- 鞋底内置丝质压力传感器,几个电子元件,一个小电池被放置在自行车鞋内。
- 传感器每秒多次记录骑车人施加的压力,并通过蓝牙不断将数据传输到安装在车把上的自行车电脑上。
- 然后自行车的计算机计算功率。骑自行车的人可以不断地跟踪权力以瓦特为单位的步数。
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