MIT 使用 RFID 標籤，開發低成本智慧尿布

MIT 使用 RFID 標籤，開發低成本智慧尿布
近期 MIT 使用 RFID 標籤（RFID tag），開發新款的智慧尿布。RFID 標籤可以貼在尿布上，具有成本低、可拋棄的優點。此外，RFID 標籤也不需要電池，它能夠從 RFID 讀取器（RFID reader）傳輸的無線電波獲取能量；當 RFID 標籤接收到無線電波，它會啟動內部的 RFID 晶片，處理訊號並回傳給 RFID 讀取器。

而 MIT 的團隊替 RFID 標籤置入了「感測」功能。他們在尿布置入水凝膠高吸收性聚合物（hydrogel super absorbent polymer，SAP），SAP 在乾燥的狀態下是不導電的，但它被尿濕後就會導電，雖然導電性很微弱，但足以對 RFID 讀取器的無線電訊號產生反應，產生微弱電流，開啟感測器晶片，透過 RFID 標籤回傳訊息給 RFID 讀取器。研究團隊發現，若在感測器內加入少許的銅，就能提升它的導電性，讓傳輸距離提升到 1 公尺以上。

感測器成本預估不到 1 元台幣，具商業可行性
這款智慧尿布可以自動傳輸排泄訊息給 RFID 讀取器，讀取器再傳輸訊息到家長的手機，提醒為孩子換尿布。研究者表示，這款智慧尿布上的感測器成本預估為 2 分美金，不到 1 元台幣，具有商業可行性。

展望未來，研究者表示，這種智慧尿布還可用於監測嬰兒的健康狀況，可協助護理師照顧多個嬰兒；此外，這種感測器也可用於成人紙尿布，讓失能的病人也能獲得妥善的護理，避免排泄物造成的疾病。

不浪費一絲一毫，日本成功轉換 50 °C 以下低溫廢熱

從燃煤發電廠、核電廠、大型石化工廠到較小型的汽車、主機，這些設備都會產生無法再利用的熱氣，若不好好處理，便會造成熱污染，不少設備製造商與相關工作人員已對廢熱回收駕輕就熟，許多工廠已經可將 650 °C 高溫與介於 250-650 °C 的廢熱再用於製程，但若要再利用 120 °C 以下的低溫廢熱，這個難度就比較高了。

在過去的研究中，縱使熱電池便宜又可行，但通常熱電池都是液態電池，輸出電壓也取決於溫差，因此很難用於低溫廢熱回收，因此日本筑波大學（簡稱築大）為了提高熱電池效益，已透過溫度相變（phase transition）材料研發出新型熱電池。

其中相變材料可隨溫度變化改變物理性質，並在轉換過程中吸收與釋放能量，日常生活中的石蠟就是一例，科學家則可根據不同溫度範圍、不同儲熱容量等因素，選擇合適的材料。而築大選用的材料不需要在高溫環境，只要把他從室溫轉移到 50°C 環境，就會改變其結構，最後將輸出電壓提高到 120mV，與過去相比性能倍數成長。

（Source：筑波大學）

築大數理物質系教授資深作者守友浩（ Yutaka Moritomo） 表示，溫度變化引起的相變讓材料體積變大，這反過來也提高熱電池的輸出電壓，且因為輸出電壓增加的幅度大，因此溫度變化造成的電壓波動可以忽略不計。

守友浩表示，團隊的研究指出，透過在熱電池中加入溫度相變材料，將可大幅提高電池性能，也找出更高效的能量收集方式。目前研究已經發表在《Applied Physics Express》。作者 Daisy Chuang 

• Something from Nothing: Using Waste Heat to Power Electronics

香港開發水滴發電黑科技，一滴水就可產生 140 V 電壓

下雨也能發電？早在 1867 年，英國科學家開爾文就研發了 水滴發電機 ，但發電效率低落，因此只能用於物理課的教學。然而，近期香港城市大學的科研團隊開發一款 水滴發電機 ，一滴水能產生 140 V 電壓，可點亮 100 個小型 LED 燈，讓水滴發電的產業應用出現曙光。（責任編輯：郭家宏）

香港城市大學的科研團隊早前 宣佈 ，成功開發一款以水滴推動的發電機（Droplet-based electricty generator, DEG），透過利用一種特殊的類晶體管結構，讓水滴能夠產生極高電壓，一滴水就能產生 140 V，足以同時將 100 盞小型 LED 燈短暫亮起。

城市大學提升電能轉換效率，一滴水可產生 140 V 電壓

香港城市大學的科研團隊表示，使用他們研發的特殊結構後，水滴發電機的電能轉化效率增加數以千倍，這項突破性的研發成果將有助推動水力發電的科學研究，甚至應付人們面對的能源危機。傳統的液滴發電機利用介面摩擦，基於水滴撞擊表面的摩擦和靜電感應發電，不過受表面摩擦電荷數量的限制，令電能轉化效率較低。

城大團隊花了兩年時間研究去提升電能轉化效率，新型液滴發電機每平方米可產生最高 50.1 W 能量。團隊發現聚四氟乙烯（PTFE）物料可儲存高密度表面電荷，加上場效應晶體管（field-effect transistor），兩者結合的獨特設計可以突破傳統液滴發電機電荷密度低的瓶頸問題。研究顯示一滴 100 微升的水滴，由 15 cm 高度滴下，就能產生 140 V 電壓，足以點亮 100 盞小型 LED 燈。領導團隊的王鑽開教授表示，新設計長遠能應用在很多層面，例如輪船船身、海岸邊、雨傘表面或水樽內，這樣就可以充份利用低頻的水動能。