充電酷科技:用噪音充電、把電池穿上身
充電酷科技:用噪音充電、把電池穿上身
2015.02.23 | 科技

充電技術五花八門,除了無線充電令人期待之外,還可以利用噪音充電、30秒快速充電……,Tommy Hilfiger甚至開發出貼有太陽能電池的外套,無奇不有,無電不充!

用噪音充電

諾基亞(Nokia)與英國倫敦大學瑪莉皇后學院(Queen Mary University of London)科學家合作,開發出一款可用環境中各種聲音充電的手機。該款手機運用壓電效應(Piezoelectric Effect),在手機裝置內建多顆奈米發電機,用氧化鋅奈米線,將空氣中震盪的音波轉化為電力。以後只要坐在吵鬧的咖啡廳、充滿人潮的車廂裡,甚至簡單通個電話,就可為手機充電。

科學家突破4年前的瓶頸,利用與諾基亞智慧手機Lumia 925同樣大小的能源採集原型機,以環境音產生了最高5伏特的電壓,可供手機一整天的用電需求。但目前這種充電方式仍處於實驗階段,離真正問世還需一段時間。

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(圖片來源:微軟官網)

30秒完成充電

以色列公司StoreDot利用奈米技術開發出一種電池Nanodots,就像生物有機胜肽分子,也像一塊高密度海綿,改變原有電池的充電行為模式,能迅速吸收電力並保存。StoreDot創辦人暨執行長邁爾斯多夫(Doron Myersdorf)表示,這是從未被開發過的新物質材料。

雖然目前原型產品的體積龐大,還無法應用在智慧型手機,但是StoreDot將在2016年完成小型化工作,有望實現在30秒內充飽足夠智慧型手機使用一天的電量,或在2至3分鐘內,就完成電動汽車充電。

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(圖片來源:影像截圖)

邊踩踏板邊充電

英國皇家藝術學院畢業生歐佛.坎費(Offer Canfi)設計出一種輕量型容器,用以儲存電力,腳踏車只要裝上一個簡單的附加裝置,就能與該發電系統相容。坎費發明的特殊車道會嵌入電子線圈,腳踏車經過時可以識別該車,並以無線方式傳輸電力,車道旁安裝的太陽能板則提供足夠電力維持系統運作。

這個車道不但不再需要電池,騎單車時還能順便幫背包裡的手機或筆電充電。目前快速充電的電容器尚未開始產製,但韓國與瑞典等地的公車已開始使用導電式充電道路。

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(圖片來源:offercanfi.com)

直接穿戴電池

知名美國服裝設計師及其同名品牌湯米.希爾費格(Tommy Hilfiger)打算設計一款貼有太陽能電池的外套,只要穿著這款外套出外曬太陽,就能為手機充電。

男款外套有7塊太陽能電池面板,女生則有10塊。這些太陽能電池面板是可拆卸的,當手機沒電時,再把面板裝上去發電即可。該款太陽能發電外套售價599美元(約1萬8,600元台幣)。

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(圖片來源:Tommy Hilfiger官網)

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(尊重智慧財產權,如需轉載請註明資料來源:《數位時代》第249期)
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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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