廖維新(右)指,人體動能電力採集裝置可內置於智能手表提供永續電力。
廖維新(右)指,人體動能電力採集裝置可內置於智能手表提供永續電力。

智能手表和手環功能繁多,如健康監測、非接觸交易等,為生活帶來方便,但這些穿戴產品因體積細小,限制了電池容量。中文大學研究團隊,形容人體運動時所生產的動能常被浪費,故決定「轉廢為能」,成功研發一套高功率的人體動能電力採集裝置,體積僅五立方厘米,所產生的電力是同類產品的十倍,可內置於智能手表提供永續電力,團隊指將研究進一步增加發電量,以應用在智能手機。

運動如步行、擺手等,皆會產生動能,也常常受到忽略而浪費,中大機械與自動化工程學系主任廖維新卻希望「轉廢為能」,又眼見智能手表等裝置對人類生活日漸重要,便率團隊研發能安裝於智能手表中的人體動能電力採集裝置。

研增電量 用於手機

廖維新指,通過收集人體動能提供電力其實並非新事,部分傳統機械手表亦有採用,通過振盪器和微電機把人體動能轉為電能,經由機械直齒輪增加效能,其設計則以電磁組件取代機械直齒輪結構,裝置體積僅五立方厘米,結構緊密地裝有動作捕捉器、磁性升頻器、發電機組等十多個零件,正為設計申請專利。

經過測驗後,該裝置發電量高達一點七四毫瓦,功率密度更是同類產品或研究的十倍,可滿足市場上眾多智能手表和手環的電能需求,廖維新指,當中磁性升頻器是裝置的關鍵,能有效將人體動能轉換為電能,並提高輸出功率,此外,裝置亦能儲存一定電量供人體靜止不動時,維持器材運作。

廖維新指,裝置製作成本低,有利於大規模商業應用,目前正與瑞士和中國的鐘表製作公司接洽,希望在產品中使用;又透露將進一步研究「動能充電」後,電量在人體靜止時的持續時間,以及增加裝置發電量,「智能手機耗電量遠高於手表,估計須進一步提高裝置發電量最少十倍,方可應付。」記者袁嘉詠