微波信號轉電能 充電、上網一起來

 

亞歷山大和艾倫展示單個單個電波吸收裝置提供的能量，足夠使一個LED燈發亮。圖／亞歷山大提供

【記者楊宗桓綜合報導】生活中的電子設備常散失微波信號，除了浪費能量，還會干擾其他電子產品運作。美國杜克大學（Duke University）工程學院學生亞歷山大．凱特克（Alexander Katko）與艾倫．霍克斯（Allen Hawkes）日前成功研發「電波收集裝置（power-harvesting device）」，能把微波信號轉成電能。

　「電波收集裝置」長寬各4公分，外觀類似樂高積木，使用者可依需求，串聯多塊裝置，增加功率。亞歷山大表示，「超材料（metamaterials）」是發明的關鍵技術，它利用玻璃纖維、銅導體與二極管製成，並能把各種形式的無線微波或射頻能量（radio frequency）轉成直流電。

　亞歷山大表示，未來內建「電波收集裝置」的手機或小型電子設備，在有Wi-Fi或衛星信號的環境下，無需外接電源就能充電。除了提升能源的使用效率，還能清除雜訊，使電子裝置運作更順暢。

　實驗證實，在微波強度足夠的環境下，此裝置能將37%的微波能量轉成7.3伏特（V）的直流電，轉換功率甚至媲美現今的太陽能電池。7.3伏特的電壓較於市面上的5伏特的USB充電器更高，因此它還能縮短充電時間。

　亞歷山大說：「如同太陽能電池，你可以並排多個太陽能板，藉此吸收更多太陽能。我們的超材料電池亦是如此。」他表示，設計靈感雖然源自太陽能電池，但「電波收集裝置」造價低廉，更有利於大量推廣。他還指出，目前團隊正朝「提高能量轉換功率」和「縮小裝置體積」的方向改良。

　台灣大學電機工程系教授瞿大雄說：「無線電力傳輸裝置其實台灣也有類似的研究，將微波能量轉換成電力的確可行。」他表示，運用微波信號可長距離傳輸電力，活動性不受限，加上現今大都市密集設立無線基地台，無線電力傳輸裝置的商機大，尤其無線充電器的市場更可觀。