工程師 Tom Stanton 近日在其同名的 YouTube 頻道上，展示了他將擺錘的潛在能量轉化為可用能量的創新實驗。這個過程並不簡單，但在實驗的高峰階段，他成功地產生了 80 伏特的電壓。雖然 Stanton 是一名航空工程師，但他對 3D 打印技術的熱愛使他在這個領域中探索了許多有趣的想法。他的頻道彙集了許多創意與 3D 打印的結合，並且他已經製作了多款設備，包括一架由空氣驅動的飛機、一輛簡易電動自行車，甚至一輛可以行駛比推進更遠的汽車。 在這段長達數分鐘的視頻中，Stanton 進行了一個簡單的實驗，利用懸掛的磁鐵在固體銅塊上方擺動來產生電流。磁鐵在銅塊上方運動時，會在銅塊中誘導出電流，進而產生相反的磁場，並導致熱量的產生。隨著實驗的推進，他將銅塊替換成了線圈，讓電流通過線圈流動，而不是生成熱量。最初產生的交流電只能點亮 LED 燈片幾秒鐘，因此他添加了一個橋式整流器，使電流只能朝一個方向流動。隨後，在電路中加入了一個電容器，以儲存電荷，平滑脈衝，讓 LED 燈片即使在擺動間隔中也能持續亮燈。 在證明概念可行後，Stanton 開始擴大他的設置，將 88 磅（約 40 千克）的重物替換為一個更精確的擺錘，並在類似於投石機的框架上添加了精密軸承和強大的磁鐵。通過儲存在電容器中的能量來驅動一組 LED 燈。Stanton 進一步在大型磁鐵之間添加了幾個小磁鐵，形成了一個 Halbach 陣列，以幫助將磁場引導到單一方向。放置在磁鐵後方的軟鋼板則有助於創建磁場線的方便返回路徑。 Stanton 對 3D 打印的熱愛在這個項目中也得以體現，他使用特殊打印的形狀扭轉厚的搪瓷銅線，製作了六個拾取線圈。每對這些線圈都連接到自己的整流器上，而一個 100,000 微法拉的電容器則儲存整流後的能量。根據計算，當擺錘升高到約 7 英寸（18 厘米）時，能夠產生 51 焦耳的能量，這相當於 0.014 瓦時的能量，足以為六個 LED 燈提供三分鐘的電力。 不過，隨著擺動高度的增加，產生的能量雖然會增加，但持續時間會縮短。Stanton 在視頻中展示了其電池的運作，當他短路這些線圈時，擺錘因磁場的制動效應而停止擺動。示波器顯示在中途擺動時的交流電壓為 80 伏特，但經過整流後，電壓降至 30 伏特的直流電。這樣的電荷足以為小風扇供電一段時間，或用於驅動電磁發射器中的紙飛機。 然而，對於智能手機充電而言，由於鋰離子電池的能量密度極高，所提供的電量遠不足以充滿電池。因此，對於許多工程師來說，這樣的裝置雖然有趣，但未必值得一試。或許，觀看這段視頻會是更好的選擇。
