如果你是一個擁有數百頭奶牛的農場主，掌握它們的行踪和健康狀況可能是一項具有挑戰性的工作，我們已經看到傳感器標籤的發明有一天可能會減輕負擔。新的研究將這一概念推向了一個有趣的、可自我維持的方向，展示了綁在奶牛腳踝和脖子上的智能手錶式傳感器如何通過動物的運動為自己提供動力。

一些傳感器和標籤已經被用來幫助監測牛的位置，以防止它們走得太遠。但是中國西南交通大學的科學家們已經探討了”智能牧場”的想法，在那裡，先進的傳感器將監測環境和動物本身，並且主要由動能提供能量。

“在牧場上，監測牛的環境和健康信息可以幫助預防疾病，提高牧場養殖和管理的效率，”共同作者張祖濤說。”這些信息可以包括氧氣濃度、空氣溫度和濕度、運動量、繁殖週期、疾病和牛奶產量”。

在該團隊假設的智能牧場中，奶牛將佩戴一個類似智能手錶的可穿戴設備，形狀像一個扇貝殼。貝殼與動物的身體同步移動，而裡面的鐘擺機構則四處擺動，並與磁鐵和線圈一起工作，放大這些運動，將動能轉化為電能，儲存在機載鋰電池中。

西南交通大學的能源研究員潘亞佳說：”在牛的日常運動中可以收穫大量的動能，比如走路、跑步，甚至是脖子的運動。”

該團隊在模擬牛的運動的實驗室測試中檢驗了該設備的能量收集潛力，並證明它可以為小型傳感器產生足夠的能量。科學家們還在人類身上測試了該裝置，並發現輕微的慢跑就能為溫度測量功能提供能量。

“動能在環境中無處不在–在風中搖曳的樹葉、人和動物的運動、波浪的起伏、地球的旋轉–這些現像都含有大量的動能，”張說，”我們不應該讓這些能量被浪費掉。”

這項研究發表在《iScience》雜誌上。