我們為何不持續尋找一種新的能量採集方式？因為它通常是免費的(忽略前期成本)、方便，並解決了許多實際的安裝/更換問題。但是在能量達到可以採集之前，電子和負載方面有兩個前端問題需要解決：找到可用於採集的一致物理現象，並擁有一個相當有效和可靠的感測器來實際捕獲其能量(例如基於壓電的振動元件、氣流葉片或使用溫度梯度的潛水車。)

當然，眾所周知的潛在能量來源是太陽輻射，以及溫差、聲音、振動、氣流和移動。還有一種可能的來源的確無所不在，但很難捕獲：由於摩擦而產生的靜電(它通常以ESD的形式出現，但被認為是「壞事」)。不過，喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)進行的一些研究可能會改變這種狀況。

根據喬治亞理工學院的新聞稿，包括該校在內的一個團隊已經開發出廉價、柔軟的聚合物材料。這些聚合物材料非常善於透過摩擦產生電荷，然後保持電荷直到可以將其提取為電流，儘管靜電不是一個新的發展，但產生、保持和取出靜電卻很棘手(想想Leyden jar)。

這張圖片顯示如何透過摩擦生電，亦即利用滑動兩種材料，且在他們之間產生間隙，從而產生電能。

(圖片來源：Inertia Films)

這當然很有趣，但是透過這種機制有多少可採集的能量呢？分析這個變得有點棘手…

新聞稿援引團隊研究內容指出，該摩擦生電技術功率輸出高達300W，這點非常有意思。但是，能量採集與捕獲端的能量有關，與負載端的功率傳輸有關，如果可以的話，你可依照隨機方式採集能量，但必須將其作為功率(能量消耗的速率)消耗掉，因為任何實際負載都需要一定的最小功率閾值才能發揮作用。300W的數字可能轉化為幾乎沒有意義的能階(energy level)，且可以獲得的能量會越低，實際上以可接受的損耗收集它的難度就越大。

儘管如此，喬治亞理工學院的研究聽起來仍然令人印象深刻且令人著迷。他們聲稱每立方公尺的功率容積密度超過400kW，效率超過50%。很難說明，這要如何轉化為實際應用，但這當然值得關注。

研究人員還表示，它們的材料可用於與水流接觸來採集能量。這無疑會帶來新的機會，因為有許多「隱藏」的流動源，例如水槽和水龍頭，也許也可以被利用…

…繼續閱讀請連結EDN Taiwan網站

活動簡介

從無線連接、更快的處理和運算、網路安全機制、更複雜的虛擬實境(VR)到人工智慧(AI)等技術，都將在未來的每一個嵌入式系統中發揮更關鍵功能。「嵌入式系統設計研討會」將全面涵蓋在電子產業最受熱議的「智慧」、「互連」、「安全」與「運算」等系統之相關硬體和軟體設計。

會中將邀請來自嵌入式設計相關領域的研究人員、代表廠商以及專家，透過專題演講、產品展示與互動交流，從元件、模組到系統，從概念設計到開發工具，深入介紹嵌入式系統設計領域的最新趨勢、創新和關注重點，並深入分享關於嵌入式系統設計的經驗、成果以及遇到的實際挑戰及其解決方案。

贊助廠商

立即報名