「來電」新方法

隨著能源效率議題越來越受到電子設備製造商的重視，研究人員們提出了各種能量採集的創新方式，包括從環境中的聲音振動、踩踏腳步，甚至是空氣中的電磁場都能採集到所需的能量。

雖然目前提出的能量採集裝置中有許多仍處於實驗階段，或者只針對特定目的，但有些裝置已經商用化上市了。從富士通(Fujitsu)與MicroGen等公司推出的能量採集器可看出，透過採集日常生活環境中的陽光與振動，就能為電子產品設備與電池供電。
透過本文整理的圖集，看看目前有哪些創新的能量採集方式，有些甚至還能從一些令你意想不到的來源採集到能量呢！也許，你也能發揮創意，想想看在我們的生活週遭還有哪些來源可加以利用變成電源？

MicroGen的Bolt能量採集器，能夠透過轉化環境機械振動成為電能，並經由內建先進薄膜電池或超級電容器以及電源管理IC的能量採集板儲存電能後，像電池一樣地供電。 Bolt 以壓電式 MEMS 從環境振動中產生能量。這些振動導致該裝置來回移動，形成一種電流以產生儲存於電容器或充電電池的能量。這款能量採集器可用於為廣泛的電子產品充電，包括無線感測器以及可充電電池。

MicroGen Bolt能量採集器轉化環境機械振動成為電能
（來源：MicroGen）

富士通設計出一款複合式能量採集器，可從光與熱兩種不同的來源獲得能量。這種可複合的性能也為開發出不必只依賴一種電能來源的更可靠且靈活的能量採集裝置舖路。為了打造這款採集器，富士通開發出一種適用於採集光電與熱能的有機材料，這種有機材料具備更高效率，在光電模式時甚至可產生來自於室內燈光，而在熱電模式時則可從熱產生電源。根據富士通公司表示，由於這種有機材料及其製程成本低廉，因而能降低量產成本。這種能源採集器適於各種應用，包括為感測器網路與醫療設備供電。

富士通光熱複合式能量採集器
（來源：Fujitsu）

密西根大學的研究人員已經開發出一款以人類心跳作為能量來源的能量採集器，它可用於為起搏器供電。通常植入起搏器的人必須每十年進行手術更換電池，但透過這款能量採集器，就能為植入式的起搏器持續使用，而不必再進行手術定期更換電池。內建於標準起搏器中的這款發電裝置大約是目前電池大小的三分之二。在正常的情況下，這款能量採集器可產生一個起搏器所需能量的20倍。

專為植入式起搏器供電設計的能量採集器
（來源：University of Michigan)

丹麥Danfoss PolyPower公司開發出一款名為「stretch sensor」的運動腕帶，能夠在使用者進行運動或從事體育活動時採集能量，所採集的能量可為腕帶中的感測器供電，為用戶提供有關其運動的訊息至無線裝置上。該公司表示，這款穿載式的腕帶有助於用戶改善在運動中的表現，讓他們在跑步時知道自己的步伐，或協助用戶在打高爾夫球時確認揮桿的手肘角度是否正確。此外，這款具彈性的感測器還能用於其它應用中，例如測試混凝土鋼架的結構是否正常或測試地下儲存室的壓力以採集風能。Danfoss還表示，這項技術未來將用於從海洋波浪中採集能量，該公司目前正致力於開發可實現這一目標的材料。

stretch sensor運動腕帶為內建感測器充電

德國學生Dennis Siegel設計了一款能量採集器，可從空氣中電磁場採集能量，為小型電池與電子產品充電。Dennis Siegel目前在德國不來梅大學主修數位媒體，他表示，無所不在的電磁場十分適合用於能量採集。為了有效加以利用，他建置了一款可導入電磁場採集能量的裝置，然後儲存在一般的電池中，就能為小型電池充電。Dennis Siegel的個人網頁中詳細說明了如何用這一裝置從電源線、行動設備以及各種家電中採集能量。

有磁場就「來電」──Dennis Siegel的小型充電裝置可將電磁場變成供電來源。（來源：Dennis Siegel）

倫敦新創公司Pavegen開發出95%由回收輪胎製造的新型地磚，能夠從人們踩踏的腳步中採集能量並轉化為電能。在去年舉行的倫敦奧運期間，通往Olympic Park的地鐡站外就安裝了這種地磚，每晚都能為路燈供電達五個小時。透過從行人踩踏的腳步中採集能量後儲存在地磚中，並轉化為連續脈衝電源。每一踩踏腳步轉化後可產生約12Vdc的能量，並能轉化成高達8W的動能。該公司CEO與創辦人Laurence Kemball Cook期待有朝一日這種地磚也能和一般樓面地磚的價格一樣低廉與普及。

新型地磚從行人踩踏腳步中擷取能量，為路燈供電
（來源：Pavegen）

紐約新創公司Uncharted Play開發出一款稱為SOCCKET的足球原型，可在足球被踢出或拋開時擷取所產生的動能，並將能量儲存在足球內建的電池中備用。該設計可用於開發中國家一些常常缺乏足夠照明電力的地區。SOCCKET採用柔軟的塑料製成，觸感就和足球一樣，足球內部還建置了一款可隨足球動作搖擺的能量採集器。透過內部電路板將動能轉化為電能後，再儲存於電池中，即可用於小型電子產品中。踢拋SOCCKET足球半小時的時間大約可維持至少三小時的燈光照明。

SOCCKET讓你邊踢足球邊發電

維也納研究人員們設計出一種可從飛機的起降中擷取能量、而為附在機身上的感測器充電的方法，以用於監測並收集飛機結構健康狀況等資訊。維也納科技大學的科學家們與EADS Innovation Works共同合作，利用飛機起飛和著陸時的機身溫差，開發出一種熱電能量採集器。為了實現這一目的，研究人員們利用「席貝克效應」(Seebeck effect)──兩種溫度不同的導電材料在同一觸點交會時產生電壓差。以水為基礎的過程用於打造出能量採集器。研究人員們解釋，水在飛機起飛時凝結成冰，而其冷卻下來的速度比機身慢，因而產生了電荷。反之，在飛機著陸時，機身溫度則比機艙更暖和些。

維也納科學家利用飛機起降溫差，為感測器充電
（來源：Vienna University of Technology）

您還想到什麼方式會「來電」呢？歡迎與我們分享你的創意。