無線充電科技漸成熟

羅智華 |2015.02.28
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文/記者羅智華

電力傳輸化有為無
你可曾計算過,每次到國外出差開會或是去外地旅行,行李得放進多少個充電器與電線?拜時代進步與電子科技的推陳出新之賜,讓資訊取得與人際交流比以前更便利、天涯若比鄰,但也因此讓人們愈來愈離不開這些應運而生的電子產品,從筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦甚至數位相機……等,光是充電器材就可多達好幾樣,若是粗心大意漏帶了哪一個電器,就會讓筆記型電腦或智慧型手機因無法充電而鬧罷工。

為了改善充電器材太多、電線總是糾結成一團、難分難捨的困擾,國外已經開始出現以USB PD來提供電力的充電方式,借助科技將充電線路「化繁為簡」,讓電器產品只要倚賴一條USB線就可進行電力傳輸。

只要帶一條USB線就可為電子產品進行充電聽起來相當吸引人,但如果可以不用充電線豈不是更方便呢!有研究人員開始思考,是否有辦法將有線的電力傳輸方式「化諸為無形」,讓電子產品不用借助電線也能照樣充電充到飽。像是國際上已經有科技專家將無線充電技術運用在手機、電腦、電動車等電子科技產品中,利用充電板來進行無線充電,國外甚至還有腦筋動得快的咖啡廳推出無線充電服務,只要將智慧型手機接上無線裝置,放在充電板,就可一邊品嘗咖啡、一邊充電,一舉兩得。

為何電器用品可透過無線形式來傳輸電力?國立高雄第一科技大學電子工程學系系主任沈志隆指出,無線充電主要是利用電磁耦合等科學原理,讓電力可以不用再透過電線來做為傳導媒介,而是在空氣中進行傳送,藉此避免各種電線糾結在一起,而這樣的傳輸方式又稱為感應充電。

事實上,像這樣無線充電的概念並不是最近才開始萌生,早在數年前,美國麻州理工學院(MIT)的科學團隊就已經研發出具有充電效果的無線電力傳輸技術,成功為一個位於200公分外的燈泡提供電力。研究團隊當時是運用共振原理,透過銅線圈來作為電磁共振器,並將作為傳送方的線圈連接到電力源頭,另一團線圈則用來作為接收電力振波的接收方,藉此達到無線傳輸電力的成效。

不過,沈志隆也談到,目前的無線充電技術仍需受限於距離長短,當電子產品進行充電時,必須要保持近距離來提供無線充電,才能擁有較好的充電效率。但如果未來能克服距離的限制,將有助於為無線充電寫下嶄新里程碑、為現有的充電模式帶來創新革命。沈志隆笑著說,說不定在不久的將來,有朝一日真的可以讓無線充電打破距離侷限、為科技生活帶來更多便利。

師生研發天災警報器  未雨綢繆早因應

受到氣候變遷等因素影響,不少國家、地區都面臨極端氣候的威脅,乾季時雨量下降、甚至滴雨未下;到了颱風或雨季時卻是豪大雨頻仍、暴雨成災,讓陸地頓時成水池,大氣科學專家表示,這樣的極端氣候現象有可能愈來愈明顯,各國都需要及早準備來因應氣候變遷帶來的效應。

像是位於國境之南的恆春地區就曾經因颱風挾帶的強風豪雨而導致河川暴漲,原本安身立命的家園與校園因豪雨不斷而成為水鄉澤國、很多民眾因為措手不及而造成房屋財產損失。看到美麗家鄉泡在水中的受創景象,讓就讀恆春工商的曾冠儒、陳重景、李坤真看了相當難過不捨,開始思考有沒有什麼方式可以在天災形成前就預作準備、及早因應,以減少軟硬體設施甚至人員的損傷。

校長陳琨義表示,為了幫助民眾未雨綢繆,三名學生在老師引導下開始腦力激盪,想到何不利用現代民眾人手一機的特性,以手機簡訊發出水位暴漲警告,水災來臨時就可以預做因應、爭取黃金時間。有了這樣的想法後,師生們開始集思廣益,將電腦程式與手機系統相結合,並經過不斷測試,終於成功研發出「及時洪水警報器」,當颱風或暴雨來襲,河川水位達到警戒高度時,只要藉由手機發送簡訊就可發出洪水來襲警告。

這項由師生攜手完成的創新發明「及時洪水警報器」,不僅讓學生覺得很有成就感,更一舉在「韓國國際發明展」中奪得銀牌獎的榮耀、為校爭光。

不少人好奇為何會選擇以手機發送簡訊來傳播警告訊息,擔任指導老師的恆春工商資訊科教師林維寬表示,相較於智慧型手機的網路系統有可能因為受到水災影響而導致網路斷訊,手機簡訊不但民眾普及率高也較不易受影響,因此思考過後決定以簡訊來代替時下風行的LINE、FACEBOOK等社群軟體,如此一來,即使是不使用智慧手機的銀髮族也一樣能收到訊息,及早因應。

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