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Generare energia un passo alla volta

Per un corso di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon University, Hahna Alexander aveva il compito di creare una tecnologia che risolvesse un problema per gli studenti del campus. Lei e i suoi compagni di classe hanno escogitato molte "idee folli", dice, prima di costruire una scarpa che utilizzava l'energia prodotta da un piede che colpiva il terreno per accendere un LED.

L'invenzione ha adempiuto al compito. Le scarpe renderebbero più sicuro attraversare il campus di notte per gli studenti, illuminando percorsi scuri per coloro che li indossano e segnalando la loro presenza ai conducenti vicini. In effetti, ha ottenuto una "A." Ma Alexander e uno dei suoi co-inventori, Matthew Stanton, avevano in mente qualcosa di ancora più d'impatto. "Ci siamo resi conto che il meccanismo di raccolta dell'energia poteva essere incorporato in una soletta versatile, mettere qualsiasi scarpa e alimentare una varietà di dispositivi caricando una batteria intermedia", afferma Alexander.

La coppia ha costruito un prototipo, lo ha dimostrato a vari gruppi e ha ottenuto un feedback iniziale. Un paio di mesi dopo, hanno fondato SolePower. La startup con sede a Pittsburgh ha raccolto $ 60.000 in seed seed attraverso una campagna Kickstarter di successo nel 2013 ed è sulla buona strada per portare i suoi "EnSoles" nei principali rivenditori all'aperto. Alexander condivide la sua storia con Smithsonian.com.

Cominciamo con il problema. Quale problema stai cercando di risolvere?

È molto evidente che l'elettronica portatile come telefoni cellulari, tecnologia indossabile, fotocamere e sensori stanno diventando sempre più utili nella vita di tutti i giorni. Abbiamo il potenziale per collegare tutti i dispositivi intorno a noi e per interagire con persone e cose in modi incredibilmente interessanti ed efficienti. Sfortunatamente, i progressi nella tecnologia delle batterie non stanno aumentando quasi allo stesso ritmo delle innovazioni nell'elettronica portatile. Ciò significa più tempo speso in bilico sopra le prese a muro, portando batterie extra e consumando elettricità. In sostanza, un utente non può essere completamente mobile perché le nostre fonti di energia non sono mobili. Stiamo risolvendo questo problema catturando una fonte di energia mobile come i dispositivi che carica.

Quindi, cos'è esattamente SolePower? Puoi darmi il tuo pitch dell'ascensore?

Man mano che i dispositivi mobili avanzano, la loro sete di energia cresce, rendendoli più limitati dalla durata della batteria finita. EnSoles è una tecnologia indossabile che elimina queste limitazioni trasformando chi lo indossa nella propria fonte di energia.

Un'ora di camminata con un paio di EnSoles fornisce 2, 5 ore di conversazione su uno smartphone. Non esiste un generatore di energia personale sul mercato in grado di eguagliare sia il potenziale di potenza di EnSole sia l'integrazione di basso profilo e senza soluzione di continuità con il movimento naturale dell'utente. SolePower non dipende da condizioni esterne. Pioggia o sole, giorno o notte, ogni passo che fai è un passo più vicino a una batteria piena.

store.jpg La potenza generata viene memorizzata nel "PowerPac". (SolePower)

Come funziona esattamente?

Durante ogni colpo di tallone in una fase dell'utente, il meccanismo all'interno della soletta viene attivato e converte il movimento lineare in movimento rotatorio. Questo movimento fa girare un piccolo generatore elettromagnetico il più velocemente possibile il più a lungo possibile. La potenza generata viene immagazzinata nel nostro pacco batteria esterno, il "PowerPac". Chiamiamo la combinazione del meccanismo e delle solette "EnSoles" per "ENergy inSOLE".

Qual è il tuo background professionale?

Io e il mio co-fondatore, Matt, siamo entrambi ingegneri meccanici. Ha lavorato nel Biomechatronics Lab della Carnegie Mellon University, studiando l'effetto sull'andatura umana quando si aggiunge peso a un piede. È un armeggiatore naturale e costruisce costantemente cose. Questo amore per l'ingegneria lo ha portato a una struttura governativa per la costruzione di sottomarini nucleari prima di decidere di avviare SolePower. Matt è anche un appassionato escursionista e testa il prodotto ogni volta che ha la possibilità di uscire.

Il mio background è in meccanismi relativi alle tecnologie spaziali. Ho lavorato come stagista presso la NASA e SpaceX, progettato un robot per la raccolta di energia per i ventili pianeti off-plan e ho lavorato presso il Planetary Robotics Lab presso CMU. Ho sempre amato la fantascienza, quindi l'opportunità di dare vita a fantastiche tecnologie indossabili come EnSole è incredibile.

Come descriveresti il ​​tuo successo fino ad oggi?

Negli ultimi due anni abbiamo avuto molta trazione e attenzione. Nell'estate del 2013, abbiamo lanciato una campagna Kickstarter che è stata finanziata con successo da oltre 600 sostenitori, 450 dei quali pagati per essere i primi a ricevere EnSoles finiti. Quest'anno ci è stato assegnato un Popular Science Invention Award, Africa Energy Award come innovatore dell'anno e il primo posto nella competizione Rise of the Rest con Steve Case. Abbiamo anche ricevuto un invito a esporre alla prima edizione annuale della Casa Bianca Maker Faire. Tutta questa attenzione ha portato a una lista d'attesa di prodotti di 5.300 persone e contando da oltre 100 paesi diversi.

Come pensi di ridimensionare la tua azienda? Qual'è il prossimo?

Vediamo chiunque usi l'elettronica mobile e passi come un potenziale utente. Tuttavia, inizialmente ci rivolgeremo al mercato all'aperto, che comprende 35 milioni di escursionisti, escursionisti e campeggiatori statunitensi che si avventurano in aree senza accesso all'elettricità. Ci stiamo concentrando su rivenditori di attrezzature per attività all'aperto, come REI, Dunhams, Cabelas, Gander Mountain e Eastern Mountain Sports. Questo ci offrirà l'opportunità di stabilire il nostro prodotto e marchio. Alla fine, desideriamo passare a un prodotto di elettronica di consumo quotidiano e creare una versione a basso costo per coloro che vivono senza accesso all'elettricità nelle regioni in via di sviluppo. Il nostro prossimo passo è passare alla produzione su larga scala e condurre prove di grandi dimensioni, oltre 1000 utenti.

charge.jpg PowerPac può caricare qualsiasi dispositivo collegato a una porta USB del computer. (SolePower)

Immagini che anche i militari li usino.

Abbiamo parlato con diverse divisioni militari / governative e attualmente abbiamo un contratto con uno di questi gruppi. I soldati fanno molto affidamento su vari dispositivi mentre sono sul campo, ma proprio come uno smartphone, i dispositivi militari portatili sono limitati dalla durata della batteria. Le conseguenze di una batteria scarica sono significativamente più gravi sul campo, quindi i soldati trasportano fino a 20 chili di batterie di backup. L'esercito americano sta attivamente cercando di trovare modi per ridurre tale carico. La nostra tecnologia è tra quelle che vedono avere un grande potenziale.

Se potessi lanciare una domanda alle masse, nella speranza di fare crowdsourcing una risposta che sarebbe utile per far crescere SolePower, quale sarebbe quella domanda? E perché?

Quanto lontano cammineresti per non avere mai una batteria scarica?

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