突破性自供電感測器：僅靠動作就能同時發電與發光

大邱慶北科學技術院（DGIST）的研究團隊成功研發出一款自供電感測器，該感測器能夠僅憑運動和壓力，同時產生電力與光線。這項無需電池的技術，預計將在災難救援、體育運動以及穿戴式裝置等多個實際生活領域大展身手。

摩擦奈米發電機（TENG）和機械致發光（ML）作為綠色能源技術，分別能夠在無需外部電源的情況下產生電力和光線，因而備受矚目。然而，過往的研究人員主要是分別聚焦於這兩項技術，或者只是簡單地將它們結合起來。此外，TENG的功率輸出穩定性以及ML材料發光持續時間不足等問題，一直是實際應用中的主要限制因素。

此次研究團隊開發出了一個能夠利用運動和壓力同時發電與發光的系統。他們將發光的硫化鋅 - 銅（ZnS:Cu）顆粒新增到類似橡膠的材料（聚二甲基矽氧烷 [PDMS]）中，並基於銀奈米線設計了單電極結構，從而獲得了高效率。所研發的裝置即使在被反覆按壓超過5000次後，效能也不會下降，並且能夠穩定產生高達60伏特的電壓和395奈安培的電流。

相關研究成果已發表在《Advanced Sustainable Systems》期刊上。研究指出，這項研究不僅僅是一項技術的開發，它已經達到了可以投入實際應用的水平。特別是其利用光線傳送求救訊號的能力，在災難救援和深海作業等緊急情況下能夠發揮巨大作用。該技術在水下和黑暗環境中表現穩定，有效克服了現有技術的限制。

這項技術具有多種應用潛力，例如可用於穿戴式安全裝置、體育活動監測以及救援訊號裝置等。像是能夠檢測撞擊並立即傳送訊號的安全帽、可以檢測手部動作的護腕，甚至是能夠在水下傳送救援訊號的裝置。由於它無需電池，因此是一項環保且可持續的技術。

大邱慶北科學技術院機器人與機電工程系的金相俊教授表示：「這項研究意義重大，因為該技術僅靠運動就能在無需電池的情況下同時產生光和電能，並且可以立即投入使用。」他還提到：「特別是，這項技術有望讓我們的生活更加安全和可持續，因為它能夠在緊急情況下傳送即時訊號，並透過能量收集減少對環境的影響。」

該研究的共同第一作者為大邱慶北科學技術院機器人與機電工程系的博士後研究員Sugato Hajra和博士生Swati Panda，通訊作者為金相俊教授和鄭舜文博士。研究團隊由金相俊教授（機器人與機電工程系）、鄭舜文博士（能源與環境技術部門）和米什拉教授（南丹麥大學）領導。