台灣社會科學實驗室

環境中充滿電磁波,周圍電器(如電腦、電視、冰箱等)使用時也都有電磁輻射,這些電磁輻射甚至可能對人體有危害。孕婦會特別購買防電磁波衣,來防止電磁輻射,那有沒有可能把這些環境電磁輻射的能量收集起來給手機充電?同時,有沒有可能把身體的動作也拿來發電?

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,研發出可蒐集環境電磁波輻射、人體動能的發電紡線,供個人小型電子使用,研究成果刊登今(2021)年3月於國際頂尖能源期刊《先進能源材料》(Advanced Energy Materials),同時被選為VIP文章與期刊封面故事。

賴盈至表示,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)的電磁輻射,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。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、控制電腦玩遊戲等。

賴盈至表示,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。
Research Team

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