無電池無線鍵盤 按鍵動能轉化電能
香港中文大學卓敏機械與自動化工程學教授廖維新與博士李鑫率領的研究團隊,成功研發出無電池無線鍵盤及無電池智能鞋墊,前者與市面常見的太陽能或射頻鍵盤相比,穩定性、維護成本及環保效益方面更具優勢,目前已申請國際專利;後者無須外接電源已可實時監測不同的步行參數,方便進行長期健康監測。該兩項創新技術為可持續發展提供嶄新解決方案,並於第五十屆日內瓦國際發明展上分別榮獲評審團嘉許金獎及銅獎。
中大團隊研發的無電池無線鍵盤採用創新的「動能—電能」轉換技術,通過整合能量採集裝置與超低功耗無線設計,使用者每次按鍵均可產生至少45微瓦電力,直接驅動鍵盤運作與信號傳輸。廖維新介紹,該鍵盤在400次實際測試中,保持100%的交互成功率,通訊距離超過16米,延遲時間穩定控制在15毫秒以內。此外,該鍵盤的能量收集系統不受使用者按壓力度影響。
收集行路數據篩查疾病
無電池智能鞋墊則突破性地將能量收集,與運動感測功能集成於單一壓電元件。團隊採用3D掃描技術精準定位元件位置,確保使用者在行走時能有效產生動能,無須外接電源即可實時監測步頻、步長、步態對稱性等關鍵參數。廖維新指其高效的電路設計,實現了400%的機電能量轉換效率,能耗較現有技術降低90%,解決傳統傳感器需頻繁更換電池的痛點,為長期健康監測、早期疾病篩查等開拓新途徑。
李鑫舉例,柏金遜症病人在病發前會有明顯的固態數據變化,智能鞋墊便可實現居家長期實時監測,將使用者的步態數據傳輸至雲端再進行分析。