臺科大研發薄膜滴水發電 獲未來科技獎

臺科大化工系葉禮賢教授(右二)研發的「可撓式滴水發電隨身電源」,只要在薄膜一端滴上幾滴水溶液,即可利用毛細與蒸發現象來驅動薄膜中的水與離子運動,進而發電。(臺科大提供/李侑珊臺北傳真)

小小薄膜滴水就能發電。臺科大化工系葉禮賢教授,透過小小薄膜滴水就能產生電能,精心選用的材料及結構設計製成的薄膜,不但製程簡單,價格便宜,還可重複使用,非常環保且是突破性的發電方式,獲未來科技獎的肯定。

臺科大化工系教授葉禮賢表示,研發的「可撓式滴水發電隨身電源」,是受大自然的啓發,概念源自大樹水循環系統和其年輪結構。利用二維導電材料與便宜聚電解質來製備層狀親水薄膜,只要在薄膜一端滴上幾滴水溶液,即可利用毛細與蒸發現象來驅動薄膜中的水與離子運動,進而發電。

葉禮賢說,很多發電裝置都怕水,但我們把水當作寶貝。隨身電源裝置技術主要爲一層狀帶立體電荷之可撓式親水薄膜結構體(BWPPB),這個嶄新清淨能源發電技術團隊可產生0.8V的電壓且維持大於4小時的長效產電輸出,這項創新技術,更具備了可彎曲性、可重複使用、立即發電、純綠色清淨能源、高效能及長時間持續輸出等六大特色。

臺科大研發團隊也已將技術運用在一般工程計算機,也可啓動各色LED,未來亦可應用於爬山、露營、野外求生等緊急需要發電之裝置,如:照明、自供電感測器及各式電子設備,在野外真正危急時,甚至可利用個人尿液或汗液當作驅動電解質使用來發電。

葉禮賢表示,在疫情時代,口罩是必備用品,團隊希望在口罩中加入此發電薄膜,,藉此利用電力來提升過濾效能,並讓口罩具有一定程度的殺菌效果,這是目前團隊極力發展的項目,也希望能快速在市場上應用。

臺科大化工所學生陳薇婷表示,自己從沒有想過可以用水達到產生電量的效果,覺得蠻神奇的。實際在實驗的過程中,經歷了無法控制品質的狀態,花了非常多時間不斷嘗試,期望讓薄膜的發電量更爲穩定、效果更好,當達到效果時,覺得非常有成就感。

臺科大化工所學生葉紹琥說,在實驗室大家團隊合作一起改善薄膜的製程,對材料的特性、薄膜的塗層、改善薄膜結構,都花了很多心思研究和實際實驗,希望這個研究和專利在未來可在很多產品中實現,尤其可運用在一些穿戴裝置。