几乎每个人都经历过设备电量告急但找不到备用电池或充电装置的窘境。无论是智能手机、电动车还是其他电子设备,电池始终是最大的限制因素,而电量却总是在最不合时宜的时候耗尽。为解决此问题,港中大的研究团队最近研发出两项崭新的发明,彻底摆脱对电池的依赖。
使用无电池无线键盘时,用户仅需按压键盘,键盘即可高效收集此动作所产生的能量,并转化为所需电力。这是其他键盘无法实现的崭新科技。
卓敏机械与自动化工程学廖维新教授与李鑫博士共同发明此设备。廖教授说:“这一概念灵感源自我们在振动、运动能量收集以及无电池物联网(Internet of Things,IoT)领域的研究积累,旨在消除对传统电池的依赖。这款动能驱动的无线键盘展示了我们解决此类系统能量供应不稳定问题的能力。”
此键盘的原理是将用户按键时产生的动能储存在键帽中,通过磁场翻转技术转化为磁能,再经电磁感应转为电能。低功耗电路收集这些能量,从而驱动蓝牙模组,让键盘能无线连接电脑。按键瞬间,信号即被传输、解码并显示在萤幕上,无需任何能量储存装置。值得一提的是,这款键盘设计能适应各种极端使用情况,例如快速敲击或重力按压。
廖教授补充说:“相较于传统键盘,无电池无线键盘是一个可持续、更环保的选择,特别适用于需要极度依赖无电池无线键盘的行业。此外,在大型公共会议室中,无线键盘因多人频繁使用而经常出现电量告罄的情况,而我们的键盘正好解决了这一困扰。”
港中大另一项无电池发明——智能鞋垫,同样利用人体产生的能量转化为电力。这次的发明专为监测步态模式设计,由于此功能需要大量能源,以往难以摆脱电池限制。然而,由廖维新教授、李鑫博士及赵欢教授共同发明的无电池智能鞋垫克服了这个挑战,将步行产生的能量转化为无线信号,为用户的健康状况提供重要线索。
鞋垫内置压电元件,利用步行时脚步的压力产生电荷,然后将动能转化为电能,并驱动低功耗电路及蓝牙模组,向智能手机或笔记本电脑等设备无线传输数据。