光與動能如何驅動未來智慧建築？突破效能源採集技術解密

聖安德魯斯大學最新研究揭開了利用光線與動能採集能源的驚人潛力，這項突破性發現聚焦於一種新興半導體材料的特性與應用方式。發表於《先進功能材料》期刊的研究成果，深入探討了低維度鹵化物鈣鈦礦的多重能量轉換機制，包括光伏效應、壓電效應、鐵電效應與熱釋電效應。

這項技術可廣泛應用於能源儲存、記憶體裝置及熱能採集等領域。所謂「能源採集」，就是將環境中原本會被浪費的免費能源，轉化為可用的電力形式。研究團隊領導人、物理與天文學院資深研究員萊西·克里希南·賈加達瑪博士指出：「這是首次在薄膜形態下探索這種材料的鐵電特性，研究成果為室內無線物聯網感測器供電開闢了新途徑。」

物聯網被譽為21世紀最具變革性的技術，特別是在能源、醫療、智慧建築與智慧城市等領域。這個由聯網電子裝置構成的智慧網路，能實現即時通訊與快速反應，不僅是各種智慧科技的核心，更是第四次工業革命（工業4.0）——製造流程全面自動化與數位化的關鍵。

隨著全球聯網裝置數量已突破188億臺，預估2030年將達750億臺，電池在擴充套件性、環境影響與維護方面的限制已成為重大挑戰。鹵化物鈣鈦礦材料的出現提供瞭解決方案，相較於傳統剛性且低效率的材料，這種新材料具有柔性、輕量、成本效益高且能源轉換效率卓越等優勢。

研究同時突顯建築業對環境的重大影響，該產業佔全球能源消耗近30%與28%的二氧化碳排放量。將物聯網與能源採集技術結合，最高可減少45%的建築能耗，對實現全球永續發展目標貢獻卓著。參與研究的聖安德魯斯大學能源採集研究小組博士生拉賈·塞卡爾·穆達姆強調：「這項研究實現了『隨時隨地的綠色能源』願景，是透過清潔、自持續電源方案充分發揮工業4.0潛力的關鍵一步。」

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