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利用奈米陣列轉換光熱

  • 上線日期:2008/9/24 上午 12:00:00
  • 資料來源:DIGITIMES電子時報

ICT(Information & Communication Technology)產業,一直被估計全球至少有超過2兆美元的市場規模,其中與行動相關的各項技術與科技領域,幾乎都是當紅炸子雞,不過行動科技卻都有個共同隱憂,就是電池科技追趕不上行動裝置功耗的發展。

行動裝置可使用的2次電池,目前以2次鋰電池(secondary lithium battery ),以及鋰離子電池(lithium ion battery )和高分子鋰電池(polymer lithium battery)…等為主,雖已比過去的鎳鎘電池(nickel cadmium battery)、鎳氫電池(nickel hydrogen battery)性能進步很多,但還是有著蓄電量不足,核心材料化學性質不穩定(例如,某些筆電、手機的電池爆炸事件屢見不鮮),甚至材料本身不夠環保,或是回收再用率比例低…等問題。

可攜式裝置上,除電池外的發電方式,不是沒有被討論過,但是多半有不少技術限制,例如,體積、重量、續航力…等。不過美國能源局(Idaho National Laboratory)與密蘇里大學(University of Missouri),設計出另1種轉化熱能為電能的奈米天線陣列,這種奈米天線是在1片特別處理的聚乙烯(PE)板上,搭載10億根奈米天線(nanoantennas),照射陽光或其它光源後,即可產生能量。

不過這種設計,並不是以太陽光為主要目標,因為太陽能設備的弱點,是在黑暗中必須閒置下來,奈米天線以中紅外線光(mid-infrared rays)為目標,經調整材質與天線設計,預計最高可以吸收紅外線中的92%能量。

不過奈米天線發出來的交流電,每秒震動達兆次,因此需要能處理如此高頻率的整流器(rectifiers),將交流電轉換為直流電,因此,也必須開發奈米級整流器,其體積可能只有目前商用產品的1,000分之1。

未來,此發電裝置如果研發成功,則目前需要電池的可攜式設備,可能只需在有光、甚至有紅外線的地點,即可轉化為電能。除了發電,這個奈米天線吸收紅外線輻射,亦即也可以將輻射熱吸收,目前研究人員指出,如果奈米天線吸收輻射熱,並轉換成熱量較低的波長重新散發,就成為散熱裝置,則電腦或是建築物未來可能只需靠外殼即可散熱。

資料來源:DIGITIMES電子時報http://tech.digitimes.com.tw/ShowNews.aspx?zCatId=412&zNotesDocId=0000104178_ZFZ2L5XW6VCB0Y98GBZDI

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