香港中文大學卓敏機械與自動化工程學教授廖維新和機械與自動化工程學系李鑫博士帶領的研究團隊成功研發無電池無線鍵盤及無電池智能鞋墊。兩項發明早前在第50屆日內瓦國際發明展分別榮獲評審團嘉許金獎及銅獎,廖維新今日(4日)表示,希望這兩項發明在一年內可有機會推出市場,價錢定位應會比原來的高一點,因有提供額外好處與功能,期望價錢上增加不超過10至20%範圍,而團隊目標並非主要為賺錢,讓人們有選擇,使用這產品會更環保,對社會、地球有多一些貢獻。

中大卓敏機械與自動化工程學教授廖維新(左)及機械與自動化工程學系李鑫博士(右)合照。記者 馮瀚文
廖維新指出,美國總統特朗普上台後削減很多美國的研究經費,對美國高校進行科研來說應是很困難的一個挑戰,香港而言其實反而有更好機會。第一是人才方面,國際上人才可能香港有環境優勢吸引他們過來。其次是自己加入香港中文大學後,可看到政府對創新與科技方面的支持比之前增加很多,研究資助區在資助額度、範疇與種類增加很多,如優配研究金、協作研究金、卓越學科領域計劃等不同資助。過去也成立香港創新科技署的項目資助,這些加起來,其實香港整個創新,有關科研方面的贊助是好。

廖維新表示,團隊將繼續優化及完善有關的發明,未來期望可以將技術推出市場,進一步提升市民的生活質素及促進可持續發展。記者 馮瀚文
據介紹,兩項研究大概在2022和2023年開始,每個項目大概花費約100萬元。無電池智能鞋墊用途可分為兩部分,有一部分可能是行動不便人士,醫生於康復治療的過程想收集到更多數據。一般正常人,可能是喜歡運動人士,希望可在運動過程收集資料,內容可以很詳細如走路速度、對稱性、左右腳的變異等。研究團隊是有考慮到鞋墊本身防水層,不會因雨天就失去功能或損壞,而商品化過程中要面對智能鞋墊壽命,確保可與鞋子一樣可持續。
李鑫透露,智能鞋墊內的電路很高效,能耗很低,能量收集器成本以人民幣計算不超過2毛,很適合大規模推廣。他在去年10月走樓梯時不小心踏空,左腳骨折,於是當時詢問醫生如何判斷骨折前後走路步態一致,醫生當時回覆要知道就需每天使用醫院設備走路,收集一些數據。鞋墊最大優勢是可帶回家進行實時和長時間監測,把1年甚至是今後3、4年的數據都進行監測,柏金遜症病人在病發前有很明顯步態數據會產生變化,以往都是要在醫院在專用設備上監測,現時可提早穿上鞋墊,每天走路這實時數據可上傳到雲端或醫生,再進行一些病理性分析。

無電池無線鍵盤利用嶄新先進的「動能—電能」轉換技術,將用戶每次按鍵的動能直接轉化成電能,供鍵盤運作及信號傳輸。記者 馮瀚文
此外,在物聯網時代有很多東西需要傳送資料,而傳送資料一般會使用電池,研究團隊於是構思怎麼可不用電池,因電池會有很多環境污染、破壞。無電池無線鍵盤是「動能—電能」轉換技術,可就正常的無線鍵盤一樣,10多米甚至幾十米範圍都可發出信號,理論上可做到百分之百穩定。射頻及太陽能沒有辦法有這樣的保證,至於現時鍵盤是樣板機,能量現時是遠大於需求,其厚度是可以減少,是可改善方向。
頂圖:中大卓敏機械與自動化工程學教授廖維新(左)及機械與自動化工程學系李鑫博士(右)成功研發無電池無線鍵盤,及無電池智能鞋墊。發明早前在第50屆日內瓦國際發明展分別榮獲評審團嘉許金獎及銅獎。記者 馮瀚文

無電池智能鞋墊,將能量收集與感測功能整合於單一壓電元件之中,通過採集用戶行走時的動能,無需外部電源實現感測功能。記者 馮瀚文

