手機「核電池」5000年不用充電

手機「核電池」5000年不用充電

我們想讓你知道的是

雖然通訊技術發展一日千里,現時儲電技術進步幅度卻仍然緩慢,已成為阻礙智能手機,甚至即將來臨的物聯網產品發展的主要因素之一。

文:王扇芹

在戶外手機突然無電,恰巧沒有攜帶外置充電器,要耐心等待手機重新充電啟動,才再次與外界聯繫。雖然通訊技術發展一日千里,現時儲電技術進步幅度卻仍然緩慢,已成為阻礙智能手機,甚至即將來臨的物聯網產品發展的主要因素之一。

目前,能夠多次充電的電池,主要以鋰離子(lithium ions)物料製造,過去僅透過不斷增加其體積及鋰離子密度,加強儲電能力。

不過三星Note 7推出後,發生多宗自燃爆炸事故,最終更須進行全球回收,反映隨着儲電能力增加,電池不穩定性愈強,若沒有穩妥的安全設計,容易造成意外。

發明新一代電池,取代現有的鋰離子充電池,成為愈來愈被重視的課題。英國布里斯托大學(University of Bristol)一個由物理學家及化學家組成的科研團隊,上月製造出一款人工鑽石,若受到核幅射影響,將產生微弱電流,有望成為可長久使用的「核電池」。

目前主流的發電方式,是將各種能源轉換成動能,推動發電機內的磁鐵轉動,中間的金屬線受磁場影響產生電流。新電池只要將人工鑽石放近幅射來源,就能夠產生電流,當中沒有任何需要移動的組件,故只要放射源持續產生幅射,就可不斷產生電流,毋需多次充電,亦不會產生任何廢氣破壞環境。

科研團隊認為,有關技術更可以利用由核電廠產生的核廢料作為原料。他們正研究使用具放射性碳14作為核電池材料,除了發電效率更高外,由於部分核電廠利用石墨吸收核分裂產生的中子,作為核反應時的減速劑,故石墨表面亦因吸收過多中子,而出現具放射性的碳14。

人工鑽石包含碳14

單在英國,估計有9.5萬噸石墨用於核電廠而被棄置。研究人員相信,只要從中提煉碳14成為核電池,就可減低存放核廢料造成的潛在風險及存放成本。另一方面,碳14的放射性粒子穿透率低,在外層用堅硬的人工鑽石包裹,用戶將不會受幅射影響,而且碳14的半衰期高達5730年,意味該電池可以安全地使用超過數千年而毋需更換原料或充電。

由於需要利用人工鑽石及提煉放射性元素等技術,可以預期製作一枚核電池成本不菲,市民亦會憂慮一旦電池破裂,內裏的幅射將會對社區造成危害,故短期內仍難以商品化。

不過研究人員指出,難以經常充電的電子產品,包括在外太空運作的人造衞星及星空探測器、心臟起搏器、太空船及無人機等,或對核電池的需求較大。至於會否有一款數千年不用充電的智能手機,或許要待成本及安全問題完全解決後,才有機會推出市面。

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節錄一月份《信報財經月刊》Android揭頁版iOS揭頁版

責任編輯:歐嘉俊
核稿編輯:tnlhk


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城鄉均好、全民均享的理想生活,就用科技來實現吧——你需要的健康照護服務,現正上線中

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photo credit:先進醫資AdvMeds

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後疫情時代,零接觸服務的需求,使得智慧科技的角色愈發重要,智慧城鄉計畫與先進醫資共同推動人工智慧影像辨識技術,擴大既有的共照雲服務,協助民眾獲知疫情訊息,為民眾建立個人自主健康照護服務。

在科技不斷進步的過程中,許多過去不存在的工具,到今日已成為現實。2008年「智慧地球」的概念出現後,全球便開始推動智慧城市的發展。臺灣向來以科技之島自居,自然也不例外。在政府多年來力求數位轉型的政策下,臺灣進入了「智慧城鄉」的時代;所謂智慧城鄉,是運用大數據、物聯網、AI人工智慧等科技,串連市民、產業與地方,以創新的方式讓彼此有效溝通,並針對地方的特色和需求提供客製化服務,進而改善人民的生活品質。

把問題當作燃料,用科技強化服務力

然而,城鄉發展必然會有不均的問題,藉由科技介入、釐清現實痛點的立意雖良善,卻也無法忽視城鄉間的數位落差。在偏鄉地區因為人口流失、高齡化、科技產品使用率較城市低,數位化的腳步自然較為緩慢,向來是各項服務設施鞭長莫及之處。

先進醫資從2018年開始,在經濟部工業局「普及智慧城鄉生活應用計畫」的支持下,在高雄、屏東與澎湖發展「雄健康打造智慧樂活社區共照應用服務」(以下簡稱「雄健康」)。當時總經理黃兆聖就非常清楚,首先要解決的就是資源不足、人力不足、缺乏回饋三大問題,而數位化、智慧科技等創新力量,正好可以有效的連結偏鄉生活需求與痛點,讓在地化、客製化的服務與設施,全面提升民眾的醫療照護品質。

用最體貼的科技,讓照護範圍沒有邊界

「雄健康」計畫的目標,是在衛生所、醫療院所、長照據點、社區活動中心及商業通路等多元化的據點,設立「智慧健康照護站」,提供血壓機、血氧機、血糖機等生理量測設備的整合服務,同時還支援多種身分識別登入、數據隨身、遠距諮詢、銀髮族健康管理量表等功能,讓市民可以依自己習慣的生活圈,就近接受基礎的照護服務,並且養成定期自主量測的習慣。這些健康紀錄將會上傳雲端、整合數據,不只可以將結果傳送給自己作為提醒,在民眾實際就診時,也能成為醫生評斷的參考,協助醫護人員及早發現異常或是調整用藥,大幅降低醫療資源及人力不足的問題。

同樣對提升醫療資源與人力應用效率有幫助的還包括「雄健康」計畫中的客服機器人腳本。這個功能是針對不同客戶需求,開發多達50種服務的腳本客服機器人,用來即時解決民眾常見的健康問題。只要民眾對自己的健康狀況有疑慮,就可以詢問線上客服機器人,並獲得最初步的協助。最重要的是,這個客服機器人以國人常用的社交軟體LINE作為平台。有鑒於LINE的普及率高,使用者無需重新下載及適應新軟體,對年長者來說更是友善,使用意願便明顯提高,如此一來,為民眾所建立的個人自主健康照護服務,就這樣一步一步地建立起來了。

立基於「雄健康」在高屏地區和澎湖的發展十分順利,2021年開始便積極與臺南、臺中、高雄、屏東、金門地方政府合作,務求達到更深入、體貼的服務,發展出獨特的「健康共照雲」系統。

靈活因應疫情變化,滾動式修正共照雲服務

原本是為了打造數位醫療照護服務而發展的共照雲,參考了「雄健康」所建立的數位化照護服務內容,同樣使用LINE作為平台,目標同樣是為了解決偏鄉資源和人力不足的問題。沒想到今年五月,在傳染力更為強大的Omicron變異株的肆虐下,疫情擴散迅速,臺南市共照雲的發展也臨危受命,在短短五天之內將服務上線,主要協助民眾獲知疫情訊息、確認自身狀況,另外也提供下載居家隔離單、施打疫苗、申請補助等服務內容。在疫情猛烈的攻勢下,共照雲成為市府、醫療院所與民眾溝通、解惑的最佳橋樑,甚至做到AI快篩辨識服務,協助許多臺南偏鄉地區的民眾不需冒險接觸人群,線上就可以判斷是否確診,後續再由醫療人員介入協助,減少很多不必要的擔心和移動。

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photo credit:智慧城鄉計畫
臺南市衛生局長許以霖與先進醫資總經理黃兆聖。

同時,客服機器人,也在疫情期間提供了最佳輔助。在衛生局、先進醫資和醫療院所的共同努力之下,不斷地優化、精進客服機器人腳本。無論市民為確診者、居隔者、密切接觸者⋯⋯盡可能讓每一個人都能在機器人的服務中,找到問題的解答。臺南市衛生局長許以霖表示:「對抗疫情,臺南市的目標很明確,就是要讓就診人數維持在醫療量能之下。客服機器人的出現,減輕了醫護人員疲於接電話、回答民眾問題的瑣碎流程,更能專心在照顧中、重症患者,在疫情大爆發期間不至於崩潰,如此才能真正守住所有市民的健康。」

當然,疫情是一時的,市民的健康才是長久的,「健康共照雲」的目標,是希望可以透過民眾健康紀錄的數據化,成為日常自主照護的重要幫手。下一步,先進醫資希望能跨縣市留存健康資料,成為全國性的第一線照護服務。而這些數據,都將成為中央和地方政府參考的基準,以便未來做到精準打造各縣市的特色照護服務。

以人為本,發展城鄉均好的未來

在2025年即將邁入超高齡社會的前提下,如何幫助國人健康、安心地迎向老年,已是國家與全民必須面對的重大課題。與此同時,臺灣也是一個充滿創新能量、技術發展快速的地方,所以過去所面臨的困難,今日已可以透過科技來解決。

「智慧城鄉計畫」從2018年起,持續針對地方需求,鼓勵業者提出新興解決方案,在推動健康領域方面,不僅是智慧照護,包含遠距醫療、健康量測、智慧運動以及登革熱防治等,都秉持著以人為本的初心,以科技的力量來照顧臺灣這片土地上的每一個人,透過政府和企業攜手合作,協助地方數位轉型,並降低城鄉之間的落差,共同建立一個城鄉均好、全民均享的理想未來。

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