興大研發收集電磁輻射與人體動能發電 登頂尖期刊

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〔記者林明佑/台中市報導〕生活環境中充滿電磁波,電器使用時也都有電磁輻射,這些電磁輻射可能對人體有危害,那有沒有可能把環境電磁輻射的能量收集起來給手機充電?也或者利用身體動作拿來發電?中興大學材料工程學系副教授賴盈至與學生盧弘惟,利用液態金屬與特殊高分子,研發出可收集環境電磁波輻射、人體動能的發電紡線,供個人小型電子使用,研究成果刊登2021年3月於國際頂尖能源期刊《先進能源材料》(Advanced Energy Materials)。

賴盈至說,電池的續航力是物聯網、個人電子、穿戴電子的最大罩門,大家一定都遇過要用手機,但手機卻沒電的情況,但是無限制的提升電池容量,會造成安全性的問題。在環境中充滿電磁輻射,尤其電器在使用時,都會產生電磁波;而人體無時無刻都有各種身體、肌肉運動。因此,他便想到何不將從環境中收集到的能量,提供給個人電子、穿戴電子使用。

賴盈至表示,以好萊塢科幻電影《終結者》中的液態金屬機器人為發想。2年前,他就曾藉由電影中的機器人啟發,開發出一款皮膚可自行修復的軟性機器人,之後,他持續思考液態金屬能穿在人體身上嗎?能把環境電磁輻射和身體動能等能量收集發電嗎?透過這個發想,經歷1年的研究,開發出了一款可收集能量的液態金屬紡線。

賴盈至指出,液態金屬鎵銦共晶,無毒、無味,在室溫下為液體,同時保有金屬特性,搭配特殊高分子能製作成可穿在身上的液態金屬紡線。液態金屬紡線可蒐集各種電器,如筆電、冰箱、電視等電磁輻射,並將其轉換成電能。例如從筆電回收20秒的電磁輻射,可以產生約20伏特的電壓;除了回收電器的電磁輻射,也可以蒐集身體動能,如手臂運動5分鐘,可產生20伏特的電壓。

賴盈至說,這些回收的能量,可以驅動小型電子,如手錶、計算機等。除了發電,由液態金屬製成的紡線,也可以做成智慧衣的人機介面,當作自發電的感測器,可用來偵測手勢動作、撥放音樂、控制電腦玩遊戲。而這項最新發現液態金屬與其紡線可以回收電磁輻射與蒐集人體動能,未來將對於物聯網、個人電子、穿戴電子的電力發展打開新的可能。

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