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創新超輕薄發電裝置將讓智慧手錶擺脫插座!

上網時間: 2014年05月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:KAIST  發電  可穿戴式裝置  熱電  創新 

可能跟現在的很多人不一樣,我手上一直戴著手錶,而且是六年前在日本買的;這只Citizen Eco-Drive手錶最厲害的地方,是我從來沒換過電池──因為它是以可重複充電的太陽能電池驅動的。我們往往很習慣在晚上的時候為電子產品充電,有時候白天也需要,才能確保裝置擁有充足的電量;但有時候要是忘記,只能眼睜睜看著我們的電子小玩意兒沉睡不醒。

現在,可穿戴式科技熱潮如旋風般席捲而來,我們也面臨需要更常為科技產品充電的問題;雖然目前市面上大多數的智慧手錶與健身腕帶不需要每天充電,但總有一天我們要是忘了把它們插上插座,它們還是會耗盡能量。

為此來自韓國科學與技術研究所(Korean Institute of Science and Technology,KAIST)的研究團隊開發了一種創新解決方案,可望能成為持續替可穿戴式裝置供電的關鍵技術;該團隊採用的方法是利用使用者身上的熱能做為電力來源。

KAIST團隊的領導人Byung Jin Cho表示,他們已經設計了一種新型的輕量化、軟性發電裝置,是將熱電(TE)物質印刷在玻璃纖維上。KAIST開發之裝置的輸出功率號稱可在50K溫度下達到每公克28 mW,足以為智慧手錶供電。

KAIST針對可穿戴式裝置應用,開發創新的熱電轉換發電裝置
KAIST針對可穿戴式裝置應用,開發創新的熱電轉換發電裝置

以Sony的SmartWatch 2為例,該款智慧手錶雖承諾可待機三天到一週(依據不同使用情況),但實際上若使用其全功能,仍需要每天充電。SmartWatch 2採用140 mAh的鋰聚合物電池,不過如果你將一片薄薄的熱電轉換裝置貼在該款智慧手錶上,就足夠為手錶供電且使用各種功能,不必擔心電力耗盡。

這種概念並不是全新的,科學家們多年來都在尋找透過採集人體熱能產生電力的方案,但該類發電裝置的尺寸與重量,還有所能收集的電力,直到現在都無法達到商用標準。韓國研究人員的創新關鍵在於採用玻璃纖維織物來製作熱電發電裝置;該裝置透過無機材料網版印刷製作,是一種沒有頂端與底部分別、自給自足的熱電裝置。

根據KAIST的論文,新開發的裝置不只達到前所未有的功率密度,彎曲度也可達到20mm、不會影響裝置性能,且可重複彎曲120次週期以上。而該裝置的每單位輸出功率表現(ΔT = 50 K,每公克28 mW),則使該裝置的重量能符合各種應用的需求。如果研究人員接下來測試成功,我們最快在明年初也許就能看到市場上出現完全不必充電的智慧手錶。

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Tiny Generator Uses Heat to Power Wearables,by Pablo Valerio)

Pablo Valerio, International Business & IT Consultant





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