穿戴式裝置充電技術百家爭鳴　熱能、震動發(fā)電受矚目

穿戴式裝置所需要的電力支持系統研究有活化的趨勢，日本東京工業(yè)大學研發(fā)可利用人類體溫充電的技術，東京理科大學則推出可藉由無線傳輸電力，以高功率充電的方法。若是能克服充電問題，穿戴式裝置的電池可望更輕薄迷你，進而促進產品普及。

穿戴式裝置是穿著于身上的消費性電子產品，大多搭載鋰電池作為電源，而充電問題讓不少使用者傷透腦筋，為了強化設計感而使用小型電源，又可能使續(xù)航力降低。對多數使用者來說，電源最好是能夠邊用邊充電，維持穩(wěn)定的使用效能。

根據日經新聞(Nikkei)報導，東京工業(yè)大學副教授菅原聰有鑒于此，活用讓熱能發(fā)電的「熱電發(fā)電」技術，在材料兩端產生溫度差距，內部就會產生電流。菅原看準人類體溫和外部氣溫差距，針對IC使用薄膜狀復合模塊，以及100奈米的鉍化合物等熱電材料，讓產品整體能以1毫米的厚度裝著于手表類穿戴式裝置，不僅保持輕薄，又能充電。以往的熱電發(fā)電充電模塊為了考慮高溫排熱問題，厚度較厚。

菅原的設計構想能有效控制熱能和電力的阻抗，又能有效產生電力，以約0.4~1伏特電壓，獲得10mW電力，作為無線通信之用。菅原指出，往后目標是大幅度減少用戶充電頻度，或是去電池。此技術也不須花費高額成本，預估2020年可望實現。

另一方面，東北大學副教授成田史生注意到的是身體搖晃時所發(fā)生的電，或許可作為「震動發(fā)電」技術使用。他研發(fā)新材料，利用鐵與鈷的合金線材，直徑約0.2~1毫米的材料實行加工，放入環(huán)氧樹脂中。材料震動時，就會變換為磁氣，進而使用置放于樹脂附近的線圈產生電。

成田說明，若此技術和鞋子等產品結合，即可在步行時因震動達到充電效果。他使用的合金是同屬東北大學的客座教授古屋泰文所研發(fā)，耐久性佳且適合加工。以往的材料大多使用稀土，不只加工困難，在實用性上也有不少問題待解。

此外，東京理科大學教授煤田洋太郎使用30~300GHz的至高頻(EHF)電波技術，供應穿戴式裝置電力。即便距離數公尺，也能傳輸電力，只要使用者攜帶充電型的隨身裝置，放在包包內就能充電。

穿戴式裝置裝載收發(fā)電波的天線時，往往都以小型輕薄為目標。煤田指出，頻率高且充電效率佳的EHF最適合用于充電，目標未來和企業(yè)合作，3~5年實用化。

編輯：admin  最后修改時間：2018-01-05