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印刷電子術讓無線通訊更成本更庶民

NanoScience
・2012/09/07 ・800字 ・閱讀時間約 1 分鐘

印刷電子術是一種價格低廉的電子元件製作方式,最近韓國研究人員利用此技術製作整流天線(rectenna),成本低到每一單位電路平均價格不到新台幣1元。此元件可望改變人們與物件的日常互動方式,能應用在價格標籤、商標圖案及廣告招牌等,透過智慧手機簡單一掃便能讀取相關訊息。

這項設計由國立順天(Sunchon)大學與帕魯(Paru)印刷電子研究所共同創造,採用的近場通訊(near-field communication, NFC)技術已經應用在金融交易上,而成本降低有助於普及化,將可望使用在多種日常物品中,使這些物件能擷取來自智慧手機的無線電波作為能量來源,並且透過印刷數位電路回傳訊息。

整流天線是天線(antenna)與整流器(rectifier)的結合,能將交流電轉換成直流電。在此實驗中,研究人員採用連續式滾筒(roll-to-roll)印刷製程,以8 m/min的速率大批次將整流天線印製於塑膠薄膜上。製程中總共採用了五種不同的墨水材料:銀奈米微粒傳導墨水用於天線與電極;氧化鋅半導性墨水用於主動層以及二極體;鋁傳導墨水用於上電極與二極體;鈦酸鋇奈米微粒高介電(high k)墨水用於電容的介電層;環氧樹脂墨水用於絕緣層。

此整流天線能擷取手機發出的無線電波,並將交流電轉換成直流電。實驗顯示該元件可從頻率13.56 MHz的交流訊號中獲得至少0.3 W的功率。NFC技術非常類似快速反應碼(QR code),差別在於NFC物件含有電腦微晶片或數位資訊,並且以直流電源驅動。順天大學的Gyoujin Cho表示,此技術同時能把數位資訊印刷於整流天線上,將無線通訊所需的一切整合於一處。

該團隊採用的連續式滾筒印刷製程能以環保的方式提供高產能,因此能降低成本,此外,不需花大錢就能將許多額外的功能整合入印製過程中。他們認為在不久的未來,智慧型手機結合近場通訊的應用將不可限量,從醫療、汽車、軍事到航空工業都將大大受益。詳見Nanotechnology Vol. 23 344006。

譯者:劉家銘(逢甲大學光電學系)
責任編輯:蔡雅芝
資料來源:Wireless power for the price of a penny. nanotechweb [Aug 10, 2012]

轉載自 奈米科學網 [2012/09/06]

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NanoScience
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主要任務是將歐美日等國的尖端奈米科學研究成果以中文轉譯即時傳遞給國人,以協助國內研發界掌握最新的奈米科技脈動,同時也有系統地收錄奈米科技相關活動、參考文獻及研究單位、相關網站的連結,提供產學界一個方便的知識交流窗口。網站主持人為蔡雅芝教授。

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防疫宅在家的三個科學抒壓提案

PanSci_96
・2021/06/24 ・1955字 ・閱讀時間約 4 分鐘

全台進入疫情三級警戒一個月,無論是分流上班、分組上班或完全居家上班,過去這一個月對上班族來說難免焦躁不安,即便現階段疫情仍然嚴峻,不如專注難得的「低度外出」生活,讓躁動的心安靜下來,迎接宅家新常態。台灣最受知識社群歡迎的新媒體泛科學,整理了三個宅在家的科學抒壓法,讓你不僅宅,還宅得很科學。

一、轉念:將壓力轉助力

居家辦公拉開物理距離,網路會議不如面對面開會來的溝通無礙,甚至更耗費心神,這些壓力讓你工作表現失常了嗎?

圖/pexels

哈佛大學曾做過一個壓力處理方式的研究,發現「認知再評估策略」能夠幫助人們在壓力下較不受影響。

研究人員將受試者分為 A、B、C 三組,研究人員請實驗組 A 試著「忽略壓力」、實驗組 B 嘗試「將壓力轉念」,控制組 C 不採取任何手段。接著讓受試者們分別進行 5 分鐘的演說並計算數學題目,過程中研究人員故意皺眉、雙臂交叉抱胸、給予負向回饋等,讓受試者感受到壓力。

結果發現,試著將壓力轉念的 B 組受試者們的血液更加流暢,這讓他們在演說和算數時不受干擾、專注處理問題。其實研究人員不過是在實驗前和 B 組說「雖然壓力會讓你心跳加速,但可把這些變化看作是興奮的反應」,如此一來,B 組受試者能夠專注即將來臨的挑戰。

二、閉眼休息,增加創意力

面對排山倒海的提案,是否想不出好點子呢?根據日本科學家的研究,只要閉上雙眼就能激發創意

研究人員找來 40 位大學生,分別在睜眼或閉眼時為一款米和茶想新的產品名稱,實驗開始前研究人員各提供 5 個名稱範例以誤導受試者,包括 XX 光、XX 茶,若受試者想出的名稱以「光」或「茶」做結尾,就被視為不具創意的「聚斂」名稱,若跳脫框架、採用不同用字,則是有創意的「擴散」名稱。

圖/pixabay

在睜眼狀態測試時,受試者在思考名稱時同時觀看一支幾何圖形的影片,在睜眼和閉眼的狀態下,受試者各有一分鐘為產品命名。

最後研究結果指出,受試者在閉眼時想出擴散名稱的比例,是睜眼時的 1.6 倍!這可能是因為閉眼會防止我們的大腦受到視覺干擾,確實有助於激發創意。居家辦公別忘了適時閉上雙眼休息,保護視力也提升想像力。

三、理性飲酒,有助放鬆

當然不是在白天上班時喝酒,在結束一天的工作後,很多人會喜歡藉由「喝一杯」放鬆,究竟為何酒精能讓人放鬆呢?

圖/pexels

這個祕密與大腦構造有關,腦部最外側有大腦皮質負責理性與思考,內側邊緣系統負責感情與記憶,酒精第一個影響的事情為抑制大腦皮質的活動,因為酒精是能讓神經運作減緩並鎮定神經的液體,因此當大腦皮質的功能減弱後,被理智意志的情感與本能的衝動可能會顯現出來,喝酒能夠放鬆,僅是舒緩平常緊繃的理性神經、讓壓力宣洩。

雖然適當飲酒有助於抒壓,但過度飲酒也會讓腦部運動和記憶的機能「鎮定」下來,導致無法走直線或直接斷片。(同場加映:酒醉是怎麼一回事?

然而,壓力並不全然是壞事,對於變化莫測的疫情,有點焦慮反而更謹慎,例如擔憂染疫而勤洗手,便能有效降低風險。面對遠距工作的新常態,各行各業勢必得經過一番調整,保持警覺但不過度焦慮,居家辦公也能事半功倍喔!

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