Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 59 reacties

Onderzoekers hebben een knieband ontworpen die energie put uit de loopbeweging van de drager. De generator is in staat om vijf watt op te wekken, genoeg om tien mobiele telefoons gelijktijdig van elektriciteit te voorzien.

Energieomzettende KniebandBijzonder aan de vinding van het onderzoeksteam van de Amerikaanse Simon Fraser University is dat de knieband in feite werk overneemt van de beenspieren waardoor het lopen de drager minder inspanning kost. De meeste door spierkracht aangedreven generatoren kosten de gebruiker juist extra energie, zoals de knijpkat of opwind-radio's. Andere oplossingen, zoals generatoren die op schoenen bevestigd zijn, leveren minder dan een watt op en dat is te weinig om voor een groot publiek interessant te zijn.

Anders dan andere wetenschappers, besloot onderzoeksleider Max Donelan om zich te richten op de inspanning die spieren moeten verrichten om benen af te remmen tijdens het lopen. Het buigen van een knie en het naar voren verplaatsen van het been kost energie, maar om de voorwaartse beweging een halt toe te roepen eveneens. Donelan en zijn collega's ontwierpen hun generator zo, dat deze het tegengaan van de naar voren gerichte verplaatsing bij de knie deels van de spieren overneemt, en daarbij elektriciteit opwekt. Een sensor in het apparaat zorgt ervoor dat de spanning die de band op de knie zet, afneemt als de loper zijn been weer moet strekken om een nieuwe stap te zetten. Dit voorkomt dat het dragen van de generator de gebruiker toch nog energie zou kosten.

Het prototype dat het onderzoeksteam gebouwd heeft weegt ongeveer 1,4 kilogram maar de wetenschappers zijn bezig met het ontwerpen van een lichtgewicht model. Naast gebruikers van draagbare elektronische gadgets, zouden ook mensen met verlammingsverschijnselen baat kunnen hebben bij zijn vinding, denkt Donelan: "Je zou een gezond been in kunnen zetten om een verlamd lichaamsdeel aan te drijven".

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (59)

genereren i of juist of onjuist immers het is nog nooit iemand iets gelukt uit niets iets te maken, behalve bij fabeltjes en verzinsels, maar dat noem je leugens vertellen en niet verhalen genereren.

dus genereren is wel juist in dit artikel en feitelijk altijd wel als het wordt gebruikt.

immers er wordt electrische energie opgewekt, waar het eerst niet was. dat er daarvoor bewegingenergie voorloren gaat doet niet terzake. ook een kerncentrale zet alleen energie om van de ene vorm naar de andere vorm. dat daarbij andere stoffen of radiografische energie/straling vrijkomt of of wat dan ook doet weer niet etrzake. dat er energie uit massa gehaald wordt ben ik nit echt met je eens. de protonen en electronen worden immers gewoon op een andere amnier samengevoegd dat tot gevolg heeft dat er warmte vrijkomt en andere stoffen worden gevormd. de wet van behoud van massa leert ook dan weer dat de brandstof en de reststof/afvalstof exact hetzelfde gewicht zal hebben ook al is er energie aan onttrokken.

ben je nu nog steeds van menng dat genereren onjuist wordt gebruikt, dan zul je jezelf moeten verplichten iedereen hiervan op de hoogte te stellen, met een sluitende argumentatie, en zelf ook nog uitsluitend "omzetten" gaan gebruiken in gevallen waar voorheen het volgens jou onjuiste genereren werd gebruikt.

dit om er voor te zorgen dat je je alsnog wel tien keer zult bedenken voordat je weer zo gaat miereneuken over een term als genereren, voordat je dan besluit maar wijselijk je snavel te houden

zozo meneer de uil :p
Prima voor GPS tijdens lange wandeltochten, mits de lichgewicht variant er komt. Hou me aanbevolen als dit echt ook ontlastend is voor knieeen omdat mijn knieeen ook slecht zijn.
Voor ontlasting van slechte knieen zou dit een oplossing kunnen zijn. Maar...

Ik voorzie wel een probleem, als ik het verhaal goed gelezen heb tenminste: als de nieuwe knieband een deel van de loopbeweging 'overneemt' en de energie die daaraan werd besteed gebruikt voor iets anders (bv. een slechter been), dan hoeft een deel van de spieren in het been waarop de knieband zit minder te werken.

Het gevolg is dat de betrokken spieren en pezen in conditie achteruit zullen gaan. Je 'gezonde' been wordt dus simpel gezegd minder sterk. Stel dat je een een minder goed been hebt en de knieband gebruikt op je beste been om dat minder sterke been te ondersteunen. Je verplaatst dan eigenlijk alleen energie, je slechte been wordt er (hopelijk!) niet minder op, maar je goede been levert aan conditie in.

En stel, je loopt een flinke tijd met die knieband, je bent heel tevreden met het ding maar moet op een gegeven moment de knieband af doen. Vanaf dat moment zul je je 'gezonde' been voelen, want een deel van de spieren heeft al die tijd minder hoeven werken en zijn dus minder sterk geworden.

Wel iets om over na te denken. Correct me if I'm wrong...

[Reactie gewijzigd door junkbuster op 9 februari 2008 13:29]

Ach als je met die band flink gaat lopen tewijl je voordien thuis op de bank zat dan gaan je spieren toch vooruit lijkt me.
De term genereren is fout, je zet energie om. Namelijk bewegingsenergie (kinetische energie) naar elektrische energie.
De term genereren is correct hoor. Een elektriciteitscentrale generereert toch ook elektriciteit? In werkelijkheid zet die ook maar chemische energie om in elektrische energie.
De eerste hoofdwet van de thermodynamica, de wet van behoud van energie, leert ons dat energie kan worden omgezet van de ene vorm in de andere, maar niet kan onstaan of verloren gaan. Enige uitzondering is E = MC2 - een kernreactie dus, waar energie uit massa wordt gevormd. Alleen bij zo'n proces wordt energie gegenereerd (mits je massa niet als een vorm van energie ziet). In alle andere gevallen wordt energie omgezet. Deze knieband zet, als ik het verhaal goed begrijp, kinetische (bewegings-) energie om in electrische energie. Het ding genereerd dus wel electriciteit maar geen energie - dat mag immers niet van de eerste hoofdwet. De titel is dan ook onjuist.

[Reactie gewijzigd door blue raccoon op 8 februari 2008 18:53]

Wat een onzin. Kerncentrales zetten helemaal geen massa in energie om (of toch bijna niet: dit gebeurt altijd wel een beetje, ook bij bv verbranding van hout: dit is aangetoond door verbranding in hermetisch afgesloten ruimten: het gewicht daalde met een paar miljardsten)

Hedendaagse kerncentrales doen aan fisie, ofte kernsplijting. Hierbij wordt uranium 'beschoten' met sub-atomaire deeltjes, waardoor de kern, die niet stabiel (=niet in staat zichzelf in stand te houden) gespleten, waardoor de sterke kernkracht (=de kracht die protonen bij mekaar houdt in de kern, deze is vele malen groter als bv cohesie kracht tussen moleculen, en nog vele malen sterker als de zwaartekracht, maar ze werkt dan ook enkel op heel korte afstand) vrij.

Indien we in staat waren massa zomaar in energie om te zeteen, was het energievraagstuk opgelost hoor: een gram massa is volgens E=mc≤ genoeg om een stad als New York een dag van energie te voorzien. Daarmee is ook het afvalprobleem opgelost: afval zet je gewoon om in energie :p

Helaas is dit verre toekomstmuziek...

Noot: we kunnen het wel hoor: in CERN kunnen ze al anti-materie creŽren, dit zijn atomen die de omgekeerde lading hebben als de atomen die we kennen: een negatieve kern (anti-protonen en neutronen) en een positieve schil (positronen). Als antimaterie in aanraking komt met materie zetten die 2 zich volledig om naar energie volgens E=mc≤. Dit is nogal gevaarlijk: een paar gram antimaterie die rechtstreeks in contact komt met materie is krachtig genoeg om half BelgiŽ plat te leggen.
De reden waarom dit niet wordt aangewend als energiebron, of zelf maar energieopslagmethode, is dat de creatie van antimaterie (momenteel) veel meer energie vergt als het opbrengt.
Zodra het rendement van de creatie echter hoger is als 50% zal dit rendabel zijn: we steken energie in de creatie van antimaterie, maar bij de reactie worden eenzelfde hoeveelheid antimaterie als materie naar energie omgezet :-)

Voor zover een van mijn passies ^^

[Reactie gewijzigd door kiang op 9 februari 2008 10:35]

er verdwijnt wel degelijk massa. En dat is ook het hele principe van kernenergie. Ik kan me nog wel natuurkunde sommetjes herinneren waarin je moest uitrekenen hoeveel massa er was verdwenen (dus hoeveel energie er vrij komt).
Hoe wil jij anders uitleggen waar de energie vandaan komt bij kernenergie/ splitsing?
In een kernreactor vindt splijting plaats waarbij een groot molecuul wordt beschoten door neutronen. Mogelijk blijft hierdoor een neutron in de kern hangen, waardoor het molecuul instabiel wordt. Het valt dan uit elkaar en geft zo een paar electronVolt energie. Niks meer en niet minder. Hierbij verdwijnen enkele electronen (dacht ik) waardoor een klein beetje energie wordt gegenereerd.

Als bij kerncentrales de ingevoerde uranium in energie werd omgezet was de volledige wereld verdwenen, zoveel energie zou een halve kilo uranium genereren. Bijvoorbeeld: Bij de kernexplosie op Hiroshima verdween minder dan ťťn gram aan massa waarbij wel degelijk bijzonder veel energie vrijkwam.

Bij een molecuul verdwijnt ongeveer een electron, zo'n electron heeft een massa van 9,109534 * 10-31 (das weinig) en dit geeft een energie van E=mc2=9,109534*10-27 * 299.792.4582 = 8,18724086 * 10-18 J = 8,18724086 * 10-18 Ws

Oftewel een mobieltje met een gebruik van 1 Watt heeft 1 / (8,18724086 * 10-18) = 1,2214127 * 1017 van deze splijtingen per seconde nodig om in zijn energiebehoefte te voorziet. Dit is gelijk aan (1,2214127 * 1017) / (6,02214 * (1023)) = 2,02820376 * 10-7 mol U-238 wat per seconde wordt gebruikt. Met een Uranium-238 massa van 238,0508 u zet een kernsplijtingscentrale (met verder 100% rendement) 4,82815528 * 10-9 gram per seconde om.

Voor de freaks hier de gebruikte eenheden
massa electron = 9,109534 * 10-27 g
lichtsnelheid = 299.792.458 m/s (dit is in vacuum)
1 W = 1 J/s => 1J = 1 Ws
1 W / heleboel Ws = aantal splijtingen per seconde
aantal splijtingen per seconde / mol = aantal mol per seconde
massa U-238 (het uranium wat wordt gebruikt voor splijting) = 238,0508 u
238,0508 u * aantal mol per seconde = aantal gram per seconde

ps: fijn dat wikipedia de Si-eenheid niet gebruikt, maar kg ipv gram. Kon ik overal weer een factor 104 corrigeren :( Heb het maar even verbeterd

edit: wel stevig offtopic gegaan intussen, sorry!
edit2: en de sup functie ontdekt, die makkelijker leest

[Reactie gewijzigd door rogierslag op 9 februari 2008 14:51]

Hierbij verdwijnen enkele electronen (dacht ik) waardoor een klein beetje energie wordt gegenereerd.
Nee, het is een kernreactie, elektronen hebben er dus niks mee te maken.
Neutronen en protonen hebben geen vaste massa, deze is afhankelijk van de bindingen die deze aangaan met andere neutronen en protonen. Het is dus idd een verschil in bindingsenergie die de energie levert, zoals Kiang hierboven al zei, maar dit uit zich in een verschil in massa, want energie is massa en massa is energie. Vandaar dat in MeV (mega elektronvolt, een energie-eenheid dus) vaak als massa-eenheid gebruikt wordt bij kernreacties.

Even een citaat uit de Engelstalige wikipagina over fissie als 'onderbouwing':
Nuclear fission of heavy elements produces energy because the specific binding energy (binding energy per mass) of intermediate-mass nuclei with atomic numbers and atomic masses close to 61Ni and 56Fe is greater than the specific binding energy of very heavy nuclei, so that energy is released when heavy nuclei are broken apart.

The total rest masses of the fission products (Mp) from a single reaction is less than the mass of the original fuel nucleus (M). The excess mass Δm = M - Mp is the invariant mass of the energy that is released as photons (gamma rays) and kinetic energy of the fission fragments, according to the mass-energy equivalence formula E = mc≤.
Hier ook het klassieke grafiekje die bij bovenstaande theorie hoort (zou iedereen moeten gezien hebben in zijn eerste lessen chemie...):
grafiek bindingsenergie
Het valt dan uit elkaar en geft zo een paar electronVolt energie. Niks meer en niet minder.
Zoals je in het grafiekje ziet, is het wel ietsje meer ;).

[Reactie gewijzigd door Durona op 10 februari 2008 14:07]

Wikipedia gebruikt wel de SI eenheid. Helaas is de kilogram de vreemde eend in de bijt.

bron:
http://en.wikipedia.org/wiki/SI#Units
@rogierslag

Volgens mij kun je dan beter een factor 103 corrigeren...
Dan komen je berekening ook iets anders uit.
De 8,18724086 * 10-18 J die jij berekend klopt volgens mij niet. Bij mijn weten is de Joule namelijk nog altijd in kg∑m2/s2... dan kom ik uit op ~ 8.2*10-14 J

en btw. de kg is wel een SI eenheid

[Reactie gewijzigd door -Elmer- op 10 februari 2008 17:11]

[korte modus]
Mensen, zit niet zo te mierenn****n
[/korte modus]
[lange modus]
In de spreek en schrijftaal (en dus niet de wetenschapstaal) wordt energie genereren gebruikt. Als je het natuurkundig correct zou willen zeggen zou je kunnen zeggen: nuttige energie genereren oid. Aangezien dit geen wetenschappelijke of natuurkundige site is maar een computernieuwssite, kun je gemakkelijk deze uitspraak gebruiken.
[/lange modus]
Juist ja,

Leg dat maar eens uit als je bij de Bo-Rent een "generator" komt huren :P
Zoals blue raccoon al zei mbt de knieband; generators genereren wel iets, namelijk elektriciteit, maar geen energie. Mijns inziens is de term genereren dan ook niet fout, maar het woord 'energie'.

Maar dit is allemaal offtopic, aangezien dit niet veel met het nieuwbericht te maken heeft, en meer thuis hoort op het feedbackforum.
Het is toch opvallend hoe een correcte uitleg alle geloofwaardigheid kan verliezen door dt-fouten. Leren jullie op school niet schrijven?
De eerste hoofdwet van de thermodynamica, de wet van behoud van energie, leert ons dat energie kan worden omgezet van de ene vorm in de andere, maar niet kan onstaan of verloren gaan.
Als je dan toch wil mierenneuken, zeg dan dat tegenwoordig de 'wet van behoud van massa en energie' opgaat.

Verder lijkt het me dat je kan solliciteren voor een plaatsje in het Nederlandse puristenkabinet.
KieŽn hebben zelf ook banden... dus een beetje misleidend.
Eigenlijk is de term dus ook verkeerd bij elektriciteitscentrales. Maar als je het zo gaat bekijken kan je genereren eigenlijk nergens meer gebruiken.

Ik vind dit niet een super nuttige uitvinding eigenlijk, pas zodra het een beetje draagbaar product is wel. Misschien een iets dikkere variant van de normale knieband die je bij blessures draagt.

Grappig effect krijg je dan, ow kut mobiel bijna leeg, moment ik ga ff blokje om :+.
maar dat doe je toch altijd? energie is immers beschikbaar in een vaste hoeveelheid. het verbranden van gas om electriciteit op te wekken is net zo goed een omzetting van de ene energietoestand naar de andere, namelijk chemisch naar electrisch. dat noemen we toch ook genereren? je gebruikt immers een generator(tje) om die energie om te zetten, dus genereer je energie.

[Reactie gewijzigd door jpiwf op 8 februari 2008 17:02]

De electriciteit wordt wel gegenereerd, maar zoals de kop van het artikel zegt, dat energie gegenereerd wordt klopt niet.

[Reactie gewijzigd door SpiceWorm op 9 februari 2008 10:30]

De definitie van genereren is volgens Van Dale "voortbrengen", of wel "tevoorschijn brengen, doen ontstaan". De term genereren vind ik dus onjuist aangezien je niet zomaar iets tevoorschijn tovert, dit kost energie. Iedereen noemt het genereren, maar of dit juist is? Ik vind van niet. Genereren doe je met een webpagina, omzetten doe je met energie.
Het gaat niet om het feit dat je energie genereert maar dat je nuttige energie genereert. Een lamp "genereert" licht en warmte hoewel dat natuurlijk uit de elektrische energie komt. Maar dat is wel een nuttige vorm van energie.
Dat is volkomen juist, heb ik ook van de eerste moment opgemerkt. Je zeg het wel, maar de termen die hier gebruikt worden zijn meer begrijpend. Natuurlijk wat ze hier bedoelen is dat er elektrische energie opgewekt wordt tijdens het lopen.

Dan ook mijn mening:
Ik vind dat het een heel leuke uitvinding is, en ik hoop echt dat het binnenkort zou gebruikt kunnen worden. Natuurlijk 1.4kg is redelijk veel, maar het is een prototype, dus het zou kleiner moeten worden.
Ook wat ik denk,er staat je zou een gezond been in kunnen zetten om een verlamd lichaamsdeel aan te drijven. Dan vraag ik me af, welk lichaamsdeel, dan denk ik enkel aan een arm, maar zijn er dan nog andere mogelijkheden? :)
Een hand bijvoorbeeld, of een actieve voetorthese, of... Je kan het zo gek niet bedenken lijkt me?
Je genereert dus elektrische energie met behulp van een generator. De titel lijkt me zo overigens het duidelijkst.
De term genereren is fout, je zet energie om. Namelijk bewegingsenergie (kinetische energie) naar elektrische energie.
1. het is een generator, zo noem je dat nu eenmaal
2. de energie word vanuit het apparaat gezien gegenereerd, want het apparaat had nog geen energie voordat het aan de knie zat
3. Windgenerator? zet energie om, Golfgenerator? zet energie om.

dus... wat was ookalweer fout?
blue raccoon heeft gelijk (is wel weg gemod)

Er wordt elektriciteit gegenereerd en geen energie. Energie kan niet gegenereerd worden.
Lijkt me ideal vor mijn ipod tijdens het hardlopen :)
Perfect idee, en dan gewoon de batterij van die ipod thuislaten.
Als je niet hard genoeg loopt heb je geen muziek
Ja, loop je te hard heb je een gehoor beschadiging :P, handig dit. Alleen ik zie dit nou niet zo 123 toegepast worden. Van aankleden, knieband, en rennen. Denk dat veel mensen toch de simpele manier met batterij nemen...
Veel mensen hebbben nu ook kniebanden om/nodig.
Als ze het zover ontwikkelen dat er (bijna) geen verschil tussen een normale knieband is, dan zullen er zeker wel mensen zijn die dit gaan kopen.
heb je een ipod met een dode batterij of loop je meerdere marathons achter elkaar?

mijn ipods houden het zo'n 10 uur vol, na een uurtje hardlopen heb ik het meestal wel gezien...
Dus als ik het goed begrijp, ook zonder aangesloten apparaat is het beter om met dit ding op je knieŽn te lopen?
Dat is met wel meer banden zo, die beperke gewoon slechte beweging, deze wekt ook nog energie op dubbel winst dus, soort regenerende rem zoals je tegenwoordig in sommige studie auto's hebt.
Jep. Starten en stoppen kost energie. Je zou de opgewekte energie misschien ook kunnen opslaan om later mee te starten ipv je iPod te laden.
Nee niet beter, alleen minder vermoeiend.
goeie uitvinding. ik word zo moe van dat lopen naar de ijskast en terug de hele dag, dan af en toe nog naar de wc pfffff, hopelijk word het met die kniebanden wat minder vermoeiend want een elektrische rolstoel vind ik weer wat te ver gaan :)
Duidelijk geinspireerd door de matrix. 8-)
Als die uitvinding van de knieband in feite het werk overneemt van de beenspieren waardoor het lopen minder belast raakt, zou het erg handig zijn om de 4-daagse van Nijmegen met 'gemak' uit te lopen. Tevens is het handig om je mobiel of je I-pod tijdens het lopen van elektriciteit te voorzien.
Filmpje: See the knee brace in action.

Het onderbeen wordt bij de voorwaartse beweging dus afgeremd door de knieband in plaats van door de knie zelf waardoor elektriciteit wordt opgewekt. Per saldo mag het been zo weliswaar minder energie nodig hebben maar het lijkt mij dat de buig-beweging daardoor iets meer belastend wordt. De knieband moet immers weer in de originele positie gebracht worden zodat het been opnieuw afgeremd kan worden. De belasting verschuift en zoals met alle repetitieve bewegingen kan dat problemen (RSI) veroorzaken. Onze benen zijn nu eenmaal bedoeld voor een bepaald soort inspanning en iedere wijziging kan op termijn problemen geven. Niettemin een interessante uitvinding, ook al ziet het er niet erg elegant uit om met die dingen onder een korte broek te lopen. ;)
Deze uitvinding kan imho op twee manieren ingezet worden:

een medische toepassing en een gadgettoepassing:


Een light-variant kun je mensen aansmeren om lampjes, ipods e.d. tijdens bewegen op te laten laden. Dan gaat het erom dat je die dingen voor de zekerheid een beetje meer oplaadt, om ze het langer uit te laten houden. (bestaan dat soort oplaadtdingen eigenlijk al op de fiets: een lange fietsvakantie waarbij je je ipod en zaklamp met de dynamo oplaadt??)


De medische toepassing is natuurlijk interessanter, omdat dit een stap is om efficient er je eigen energie te gebruiken voor hulpmiddelen.
en in het leger natuurlijk. De soldaten lopen ook met steeds meer 'gadgets'.
Meer info via de link in het filmpje: redirect naar: http://fas.sfu.ca/locomotionlab/

Erg gaaf hoor. Wel jammer dat de meest waarschijnlijke toepassing een militaire is. Op de site staan onder publications ook vele volledige artikelen over beweging. De linkjes werken echter niet zoals ze er staan. Je moet ff de verwijzing naar de poort ( :9093 vooraan) en de /download achteraan weghalen. Link naar het eerste artikel wordt dan deze.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True