【加點製造】用汗水及光影發電!能量採集技術再精進

作者:Addmaker

大家對於穿戴式裝置的要求,不外乎是體積小、蓄電力高、輕便好攜帶,而要讓小巧精緻的裝置發揮最大的功效,其供電方式的設計和電池的發電機制就顯得額外重要!

用汗水發電!電子人工皮也能監測身體狀況

因為運動、健康需求,很多人會佩戴智慧型手錶來檢測自己的身體健康,但穿戴式裝置仍需要脫下來充電或更換電池。日前加州理工學院的研究人員開發一款電子人工皮,只要將貼片貼在身上,就能夠透過自體發電來監測身體狀況,包含心率、體溫、血糖,並且可以持續好幾天。

(圖片來源:由 Addmaker 原文轉載)

柔軟橡膠製成的人工皮上嵌入了傳感器,電力來源是由佩戴者的汗水提供。在一般正常的代謝過程下,汗液含有一定含量的化學乳酸(運動時會更多),人工皮裡的燃料電池吸收乳酸後與大氣中的氧氣反應,產生新陳代謝的另一種副產品:水、丙酮酸;在這過程中,生物燃料電池能產生足夠且穩定的電能為傳感器和藍牙設備供電,讓電子人工皮可以將數據傳輸到感應器。

生物燃料電池由浸漬有鉑鈷催化劑的碳納米管和含有分解乳酸的酶複合網製成,它們可以在人類汗液中產生連續且穩定的功率輸出;此技術的誕生不但改善目前近距離無線通訊的距離限制與數據讀取,甚至因為它可以提供藍牙無線電使用,讓人看見更多人機介面運用的機會。

有陰影沒關係!光影各半效率最佳

一般來說,太陽能電池模組上的陰影越少越好,但是有一款實驗性的新設備是透過光線的亮處與陰影的對比來發電。

由新加坡國立大學開發的「陰影效應能量產生器」(SEG),原型以透明軟塑膠底版和四顆沉積矽晶的金箔電池組成,當 SEG 完全置於光線或陰影下時,幾乎不會產生電能,但是當其中一部分在陽光下、一部分在陰影處時,光影之間會產生電壓差,進而形成電流。

(圖片來源:英國皇家化學學會)

面板剛好是光影各半時的效率最佳,這樣一來,可以分別提供電荷的產生和儲存,而在同樣條件下,其可產生的效能是太陽能板的兩倍。

目前以室內光進行實驗,SEG 可為小型裝置供電,其條件可以運用在智慧穿戴裝置上,也可以作為運動傳感器,當移動物體在另一個設備因為遮蔽而產生陰影時,會產生可以偵測的電流。

即使 SEG 的電池在現階段已比同類矽太陽能電池便宜,但研究團隊仍在研發更便宜的材料以替代黃金,期望能進一步降低成本。

(本文經同意轉載自加點製造 Addmaker,原文為汗水新用途!電子人工皮可用汗發電,監測人體狀況光影變化發電!SEG技術可應用智慧穿戴;責任編輯:賴佩萱)

加點製造 AddMaker

Author: 加點製造 AddMaker

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