MIT設計大賽 降低體溫「冷發明」奪冠

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【大紀元2013年12月16日訊】(大紀元記者蕭軒編譯報導)在麻省理工學院第七屆年度材料科學設計大賽(MIT’s annual materials-science design competition, MADMEC)中,調節人體溫度的「電熱手環」奪得首獎,參賽學生獲得獎金1萬美元。

「電熱手環」的原理是:只要讓身體的一小部份加熱或冷卻,如發燒時在前額放條濕毛巾降溫,就能幫助全身都維持在比較舒適的溫度。依循此概念,4位麻省理工學院學生發明了這種「電熱手環」,它能感應氣溫和體溫的變化,並傳遞制宜的熱波脈衝或冷波脈衝至配戴者手腕,維持最舒適的溫度。

這項可讓人感到舒適的產品目前還是一個原型裝置,不過研發團隊表示,他們的終極目標是希望藉由調節建築物裡人體的溫度(而不是調節建築物的溫度),達到降低能源消耗的目的。

「美國16.5%的主要耗能花在調節室溫。我們希望藉由維持個人的最適體溫,降低這個數字。」共同參與研發的材料科學資深工程師山姆.沙姆士(Sam Shames)說,「我們發現最好的解決辦法,就是讓人體的一小部份增溫或降溫。」

研發團隊估計,建築物若減少調整室溫1度,每個月就能省下約100千瓦小時的電力。

人體調溫借力使力

研究團隊發現:人體皮膚對每分鐘迅速的溫度變化極其敏感,甚至影響全身。他們還發現只要將身體的任何一個部位(如手腕),以至少每秒0.1度的溫度變化頻率調控,就能讓人感覺全身體溫都升高或降低了好幾度。

經過15個試驗原型,該團隊最後推出類似手錶的產品,使用鋰聚合物電池(lithium polymer battery)可持續8小時電力,並展示每秒0.4度的溫度變化頻率。

研發團隊計劃利用獎金繼續完善他們的電熱手環,運用高等演算法更好地自動送出脈衝。

大家都受益

在這次MIT設計大賽中獲得第二名和第三名的團隊,分別得到6,000美元與4,000美元獎金。他們研發出價格便宜的高效能太陽能電池,且能附著於任何表面(包括皮膚),希望藉此取代每年煤油型燃料所排放的1,900萬噸二氧化碳。

另外3個團隊嘗試從粉末製造金屬、設計除去鉛和汞聚合物的過濾水器,以及快速冷卻的矽芯片。

以前在MIT設計大賽中得獎的一些團隊已成立公司並開始販售他們的發明。例如,2007年黎凡特電力公司(Levant Power)設計了一種提高車輛操控性且能發電的避震器,目前於美國軍事及紐約市區公車的測試中表現成功。

(責任編輯:張東光)

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