工研院發表最新奈米科技 e電通-烤火就能發電

2012年國際奈米週科技展覽會將於10月3日開展,工研院在經濟部技術處科技專案支持下,發表多款最新應用奈米科技的節能技術,如烤火就能發電的e電通、提供電動車輛使用的高安全STOBA-Inside 鋰電池、運用熱電技術開發的二合一紅酒冷藏盒及食物保溫盒。以及厚度不到1公分,手掌大小的「薄型藍芽喇叭」,隨時與朋友分享音樂等14項成果,為科技生活勾勒美未來美好藍圖。

工研院今年以「走進智慧能源生活現場  探索未來奈米節能科技」為主軸,運用智慧節能屋情境,展示與奈米科技相關的未來居家能源及高效率節能生活之應用情境;以未來居家生活所使用的能源、未來在屋內電源控制管理所需的高效率能源轉換材料及居家生活之節能產品為主軸。相關研發成果介紹如下:

野外求生e電通  烤火也能發電
野外露營時升火所產生熱能也能發電!工研院開發的野外求生e電通,內建熱電模組,將燃燒所產生的「熱」轉換成”電”,可做為USB電源,供夜間照明亦或手機及衛星   導航充電之用。這個元件具有輕薄體積小、無需動力、無噪音、無毒性、運作時可隨意攜帶、可長時間重複使用等優勢,實為登山露營必備之野外求生用品。此外,工研院也將此一熱電材料與模組技術應用在回收300°C的工業廢熱,該技術採用碲化鉍系列熱電材料,運用奈米結構提昇特性,在熱端溫度 200°C時,轉換效率達5%;且材料製程易於量產,具成本競爭力。目前已與中鋼公司合作運用在鋼板熱軋退火爐爐壁,初期每年即可運用廢熱產電4500度;未來將拓展至金屬業、石化業、水泥業、造紙業、焚化爐、車輛船舶等廢熱發電應用,創造我國新興產業,同時具減廢減碳及產電產能的雙重效益。

冷熱二合一  紅酒冷藏/食物保溫一「盒」搞定
紅酒冷藏盒也具有保冷及食物加熱保溫功能!工研院整合燃料電池與熱電模組技術,開發出結合食物保溫盒與紅酒冷藏盒二合一用途的技術。該技術是透過燃料電池供電給熱電晶片,促使熱電晶片模組內分子位移後,在內部產生致冷效果,供給紅酒冷藏所需之溫度;另一端熱電晶片模組則因分子位移形成溫度升高,及回收燃料電池運作產生熱能,轉化為加熱保溫效果,提供給食物保溫盒所需之熱能。這項技術不用壓縮機及加熱器即可在2秒內快速啟動加熱及冷藏功能,同時具備精準控溫功能,可讓使用者可以依照個人使用需求控制冷藏/加熱溫度,將能在家電產品及高級廚具之冷藏應用,尤其是在冷凍空調方面,不需使用冷媒,兼具環保效益。

無線傳電系統
隨著行動資訊產品廣泛運用,對電力需求也日益增加,工研院開發無線充電方式,提供行動資訊產品不用電線就可充電或供電的新方法!無線傳能系統是顛覆傳統供電方式的革命性設計,透過無線傳電技術與電磁感應提供手機5W電力,形成非接觸供電系統,該設計應用曾在2012年榮獲IF 設計獎。這項技術也可使用在捷運車站,形成自主供電系統,讓列車進站時,透過磁場變化感應月台邊架構的無線傳能帶(Wireless Bond)產生電能,再以無線傳電帶供應用電產品,未來可使用在 3C產品、手機、家電、玩具等無線充電用途。

兼具隔熱及發電的太陽能發電窗
居家窗戶也可以節能,您知道嗎?工研院研發的「太陽能發電窗」,全透明卻可隔熱.兼具發電功能,主要是運用一層微結構薄膜貼在高透明的玻璃上,在邊框安裝上USB就可以讓窗戶搖身一變成為發電窗戶,可以應用在3C或手機充電等功能,非常方便,特別適合於單一方向排列如坐北朝南/東西方向建物或南北往返的高鐵窗戶效果最好,更可用於大樓窗戶、建材、屋頂或太陽能電廠中。未來除了綠建築屋頂外,應用於植物工廠、大眾運輸之窗戶或天窗、候車棚或充電站都是新市場,此技術已技轉暉光日新與奇菱科技,也將是下一波綠建材生力軍。

主動體溫調節衣給你恆溫舒適好感覺

衣服也可以有智慧地主動調節體溫?工研院研發的主動式體溫調節衣是藉由偵測人體溫度做為致動訊號,回饋控制調節衣內的循環冷卻液,達到有效率的降低人體溫度,讓身處高溫環境的作業人員也能夠在酷熱的情況下,擁有可以達到恆溫舒適的從業條件。主動式體溫調節衣是採用具有高導熱特性的奈米材料添加於循環管中,可有效增加導熱性,加速體溫調節與降溫效果,可讓使用者自己設定舒適的調節溫度,同時偵測體溫來達到維持恆溫的效果並延長使用時間;相較於一般市售非主動式的涼感衣,主動式體溫調節衣擁有長效低溫、溫度可調控、高舒適性等優勢。這項技術如果在溫控 25℃條件下使用,可維持達100分鐘以上,而總重量小於 1公斤,使用9V電池作供電,具備長效輕便等優異特性。

電球形LED燈照亮茭白筍的冬天
台灣筊白筍的年產值約20億元,為了解決茭白筍矮化症問題及控制生長,並錯開盛產期,提高售價,農民傳統使用金屬鈉燈進行夜間照明,促使一年二收提高為一年三次收成,但金屬鈉燈光太強,在夜間會互相干擾茭白筍生長,也相當耗電,每年電費高達新台幣5千萬元。工研院研發的電球形LED燈,可錯落放置在茭白筍田間,有良好的節電效果,可使電費降至新台幣1千萬元以下,也符合茭白筍在光合作用下所需要的光譜,有效促進茭白筍生長,提高產能,使單位產量增加10%。若以埔里地區2000甲筊白筍田計算,全面更換LED燈,預估耗電量大幅降低到原來50%以上,每年可增加3億元的產值。此外LED照明技術可解決原有鈉燈光害與鄰田間光照干擾之問題,更可將埔里地區裝飾成夜景美景,增加觀光收入。

薄型藍芽喇叭
隨著行動電子產品廣泛使用,工研院已開發出隨手可放入口袋,厚度只有0.7公分,手掌大的「薄型藍芽喇叭」讓使用者不再受限在耳機,隨時隨地都可以從口袋拿出喇叭,輕快聆聽音樂或擴音分享;在今年2月獲日本東京舉辦的國際奈米展(NANO TECH 2012)頒發「綠色奈米科技獎」(Green Nanotechnology Award)肯定!該項技術採用新型壓電纖維複合材料取代傳統喇叭的發聲振動膜,在這層0.2公分的平面複材薄片上,只要通電即可發聲,不像傳統喇叭需要以厚重音箱作聲音共振。同時,為方便攜帶,採用厚0.1公分,四分之一iphone大的薄型鋰二次電池,擁有持續播放音樂2小時的蓄電力。在印刷電路板製程方面,也捨棄過去單一複合材料,改用奈米高介電材料作電容元件,讓電容元件得以整合在印刷電路板製程中,取代傳統額外焊接作法。由於上述製程、元件及材料改善後,喇叭變得更小及輕薄!