未來，「壓馬路」也能發電，如果把「壓電材料」放在馬路上，可以蒐集汽車經過產生的震動能，並轉換成電能。交通大學材料與工程系助理教授朱英豪讓這個夢想更完美，他研發的「鐵酸鉍壓電材料」，可以簡化製程，而且無鉛，比目前常見的材料更安全。
朱英豪與研究生王智弘參與國際團隊的這項最新材料研發成果，刊登在昨天的國際頂尖期刊「科學」上。朱英豪解釋，壓電材料可以將機械能轉換為電能，「動一動就能發電」，也可以將電能轉成機械能。
有教授看到學生一天到晚坐在電腦前使用滑鼠，突發奇想做一枝很細的壓電材料綁在學生食指上，學生在按滑鼠的同時就能發電。近年能源議題很熱門，未來很可能用壓電材料蒐集震動能，將其轉換成電能，例如潮汐高低位置的變化，可透過壓電材料轉換成電能。
壓電材料最廣泛的應用是手表中的石英片，它可以將電能轉換成振頻穩定的機械能，帶動手表指針走動。目前好的壓電材料，為了使壓電特性更明顯、提升壓電效應，會用兩種以上材料混合；而且功能好的材料大多含有重金屬鉛，對人體可能會造成傷害。
「我的實驗室生長鐵酸鉍薄膜的技術獨步全球」，朱英豪很有自信說，其他國際團隊至少要一、兩年才能追上。他今年寒假到美國柏克萊大學交流時，首次將鐵酸鉍應用在壓電材料上，發現只要用這種單一材料就可讓壓電特性明顯，未來可讓產業界簡化製程；也可取代含鉛的壓電材料，成為新一代綠能材料。
◆ 鐵酸鉍壓電材料 不怕鉛污染
自由時報 2009.11.14
〔記者陳怡靜／台北報導〕電梯按鍵和石英表通常都採用壓電材料，只要透過按壓或振動就可產生電能，但效能好的壓電材料多含鉛，製程中或廢棄後都可能造成鉛中毒。交通大學研究團隊成功將「鐵酸鉍」替代應用在壓電材料上，不但效能好，還可避免鉛污染，研究成果登上全球知名的「Science （科學）」期刊。
電梯按鍵、手表 可運用
交大材料與工程系助理教授朱英豪與碩士生王智弘耗費一年半時間，與美國加州柏克萊大學、康乃爾大學、伊利諾大學等頂尖團隊跨國合作，成功用氧化物材料「鐵酸鉍 （BiFeO3）」替代壓電材料中的鉛混合物。朱英豪笑說，希望「鐵酸鉍」未來可取代含鉛混合物，成為新一代的綠能壓電材料。
鐵酸鉍 取代鉛混合物
朱英豪表示，傳統壓電材料薄膜得靠著兩種以上混合物材料的含鉛混合物，才能讓材料呈現不同的厚度，提高晶格變化量，以達到較佳的壓電效果，從電梯按鍵、滑鼠按鍵到石英表發條等生活用品中，都能看到壓電材料的影蹤。
但壓電材料可能增加使用者鉛中毒危機，在製程中或廢棄後都得特別仔細，相對增加製程與廢棄處理成本。
擅長氧化物薄膜成長技術的朱英豪說，經過不斷嘗試，他們發現「鐵酸鉍」只需一種材料，就可讓薄膜晶格變化量達百分之二十，效能較含鉛混合物還要好。
轉換潮汐力量成電能
成本來看，「鐵酸鉍」與含鉛壓電材料相差不多，但王智弘指出，全球正追求無鉛工業，重金屬材料未來勢必會退出市場，希望「鐵酸鉍」成為新一代綠能壓電材料。朱英豪也說，壓電材料可廣泛應用，例如放在潮汐漲退衝擊的海岸處，就能透過壓電材料把潮汐力量轉換成電能。
超年輕師徒 打造夢幻材料
有趣的是，這組兩人研究團隊堪稱超年輕團隊，碩士生王智弘今年僅二十七歲，指導教授朱英豪更只有三十四歲，但兩人短短一年間已發表三篇文章在國際期刊，國際頂尖合作團隊也超過十個。
朱英豪透露，他原想赴新加坡任教，卻因僅有台灣博士學位遭到對方拒絕，讓他發誓要在台灣研發頂尖產品，證明台灣出產的博士能力優異，甚至超越世界水準。
◆ 三機一體光電玻璃 問世
【李梅瑛／台北報導】2009-11-14 工商時報
育璽實業、勵儀科技與台科大共同技術合作，研發出全世界第一片結合發電、隔熱、自潔的「三機一體光電玻璃」，並且參與台科大教授楊錦懷帶領的「頂尖太陽能屋建築團隊」，受到DISCOVERY節目專訪，確實為台灣爭光。
台科大教授楊錦懷表示，太陽能發電是環保的再生能源，利用日曬太陽能光電板，產生滿足人類舒適生活的電力，但傳統的晶系光電板受限於地形日照的限制，無法在人口密集的城市充分運用，如何讓綠能源概念能在都市發光，唯有將太陽能光電板與建築物成為一體，才能達到「零碳」的效果。
為達太陽能光電板與建築物結為一體，減少建築物的材料又達到發電、隔熱、節能的功效，於是邀集擁有太空科技（NASA）太空梭及隱形轟炸機隔熱技術的「綠建築環保節能雙層中空玻璃」廠商－育璽實業，由總經理古永來親自主控其子公司－光体公司，歷時3年合作，成功研發出世界第一片結合發電、隔熱、自潔的「三機一體光電玻璃」。
該產品隔熱效果非常顯著，除了可成功阻絕陽光輻射熱以及光電板的高溫之外（紅外線穿透力只有1％），紫外線穿透率為零，可保護家具及人員不受紫外線傷害，室內外溫差至少達8度以上，因室溫不易升高，可省下40％以上的空調電費，直接達到節能效果，真正受惠夏天隔熱、冬天保暖。
◆ 中國科學家人造黑洞 可將電磁波轉熱能
中央社 2009-11-09
（中央社台北9日電）中國兩名科學家日前製造出世界上第一個人造黑洞，這個人造黑洞可吸收電磁波，將電磁波轉化為熱能，未來還可望吸收難以收集的散射陽光，讓太陽能轉化為電能。
多維新聞網引述報導，中國東南大學教授崔鐵軍與程強是人造黑洞最主要的研究者。
據了解，這個人造黑洞實際上是個直徑22公分的模擬裝置，裝置有60個同軸環，每個同軸環都是由結構複雜的電路板構成。透過特別設計，裝置就如同一台吸力強大的吸塵機，能將電磁波源源不斷地吸入囊中。
人造黑洞目前可吸收微波頻段的電磁波，再將電磁波轉化為熱能。但除此之外，它不能吸收能量和任何實質性的東西，所以不會對人體構成傷害。
報導說，經進一步研究，人造黑洞還可吸引光波。如果研究成功，它將能用在收集太陽能，比世界上任何一種太陽能電池板更高效。
人造黑洞的面世引起廣泛關注，目前已有物理學愛好者為它設計了新功能，包括用它來吸收手機和無線網路產生的有害電磁波等。
報導表示，崔鐵軍及程強正在計畫將人造黑洞裝置變成樣本機，希望人造黑洞在今年底能被採用。
※ 相關報導：
＊ A Strain-Driven Morphotropic Phase Boundary in BiFeO3
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/326/5955/977
R. J. Zeches, M. D. Rossell, J. X. Zhang, A. J. Hatt, Q. He,
C.-H. Yang, A. Kumar, C. H. Wang, A. Melville, C. Adamo,
G. Sheng, Y.-H. Chu, J. F. Ihlefeld, R. Erni, C. Ederer,
V. Gopalan, L. Q. Chen, D. G. Schlom, N. A. Spaldin,
L. W. Martin, R. Ramesh
Science 13 November 2009: Vol. 326. no. 5955, pp. 977 - 980
doi: 10.1126/science.1177046
＊ 奈米纖維發電衣 走動就來電
＊ 直接在矽上製造鐵電氧化物
＊ 新太陽能：從任何角度「近乎完美」吸收日光
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＊ 電磁波向後走
＊ 控制材料的電子表面特性
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＊ 由千億個電子自旋所構成的量子電腦
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