可無線傳遞電力的塑膠薄片

可無線傳遞電力的塑膠薄片
Plastic sheet delivers wireless power http://www.nature.com/news/2007/070423/full/070423-11.html
總有天，桌子與牆壁能在不需要電源線的情況下讓電器運作。
Tom GellerPublished online: 29 April 2007; doi:10.1038/news070423-11
被你桌下糾纏不清的電源線給惹惱了嗎？日本科學家所發明的一種塑膠薄片，有天將可提供放在桌子與牆壁上的裝置電力 -- 不在需要任何導線或插座。例如：可以透過人所坐的桌子替電腦提供電力，平面電視也可以透過懸掛它們的牆壁來提供。
這個團隊由七位東京大學的研究者所組成，已經製造出塑膠薄片的樣本，其尺寸類似一本十分薄的雜誌 -- 只有 1 mm 厚，重量約 50 公克。它可以替放在上面或附近的產品提供 40 瓦的電力，只要那些產品裝有一個特殊的 "接收線圈"：這足以點亮燈泡或是非常小台的筆記型電腦。他們說，要生產像這樣有鱗片的薄片成本很低廉，因此可以廣泛的裝設在桌子、地板、天花板與牆壁，這將引進一種 "全新等級的電子裝置"。
這種塑膠，在本期 Nature Materials (*) 有介紹，其基底是一層以 pentacene（C22H14, 稠五苯）為主的電晶體，稠五苯是一種有機分子，其導電性可以受到控制。上層則有銅線圈，那可以感應是否有相容的電子裝置在附近，microelectromechanical-system (MEMS，微機電) 開關能將電源開啟或關閉，而銅線圈能夠傳送電力。
當薄片本身被插電時，它可以提供電力給具有相符接收線圈（matching receiver coil）的裝置 -- 例如：掛在聖誕樹上的 LED。當這些裝置被放在離薄片 2.5 公分的距離內，最接近的 MEMS 開關會開啟，透過最靠近的傳送線圈傳輸電力，然後裝置上的接收線圈就能夠透過電磁感應接受電力。
研究者表示，電力傳送的效率有 81.4% -- 相較之下，導線網格網路的整體效率是 93% -- 同時洩露出來電磁輻射等級 "相當低。" 在一場產品安全性的示範中，它點亮了魚缸底部的 LED，裡面有水、有活魚。
所有四層都是按照順序印刷而成 -- 線圈使用網版印刷、開關與電晶體使用噴墨印表機（使用特殊導電印墨）。所以產品相當輕、薄而且可以彎曲。
電力墊
無線供電系統並非新奇之物：例如，許多電動牙刷都是透過將其放置在一個供電基座上以無線的方式充電，電力透過彼此接觸而傳遞。而且有數家公司提供了電力 "墊（pad）"，那些在插電厚，可以替特別開發的裝置充電，例如：一隻相容的手機，只要放在上面就能充電。不過這些都使用矽作成的電晶體，那不容易製造而且很昂貴。可印刷的有機電晶體，在理論上可製成任何尺寸，而且成本相當低廉。
Roger T. Howe，史丹佛大學一位電子工程師，對於這項研究印象深刻。"有機電晶體以及 MEMS 開關同時在一個有用的系統當中示範，讓人覺得印象深刻，" 他說。
不過先別急著把你的電線扔掉：研究者表示，這些塑膠供電薄片在五年內或許不會上市，他們要改善其可靠度與穩定度。然而，他們已經收到 "來自於許多公司的回應，" 而且該計畫是以每製造 1 平方公尺，只要花 100 美金為目標。然後它依然能維持苗條身材，讓裝置製造商能夠將接收線圈放到他們的產品中，以便相容。這事情應該會發生，你有天或許能夠享受到處都有電的世界 -- 當然沒有電源線。
* References
Sekitani T., et al. Nature Materials, advance online publication; doi:10.1038/nmat1903 (2007). ※ 相關報導：＊ 可彎曲的電腦晶片 ＊ 塑膠電池？ ＊ 塑膠晶片 讓電子產品更輕巧 ＊ 生物塑膠 綠色生活新寵 ＊ 全球最薄「電子紙」 大太陽下也能閱讀 ＊ 工研院研發 無薄膜燃料電池明年放電 ＊ 軟性電子 台灣下一波高科技明星產業＊ 世界第一個石墨薄片電晶體誕生！ ＊ 印表機開始噴出微晶片 ＊ 日本開發導電水泥 能取代稀有金屬 ＊ 矽，也能成為超導體！ ＊ 奈米發電機提供連續不斷的電力 ＊ 企業綠色商機 動起來