Tracy Liu是香港纳米先进材料研究所(Nano Advanced Materials Institute ,以下简称为NAMI)的研发总监。 在CES 2019展会上,Tracy Liu讨论了NAMI开发的多种电池和压力传感器技术,压力传感器技术正在授权给其他公司生产。 她还特别介绍了获得CES创新奖的技术。
Nolan Johnson:Tracy,作为香港NAMI的研发总监,你带着一些获奖的技术和应用来到CES 2019展会,能简要介绍一下NAMI正在做的研究吗?
Tracy Liu:NAMI做市场驱动的应用研究, 有别于大学做基础性研究。 今年,我们在CES上展示了5项技术。 第1个是打印的原电池。 关键是我们能打印这些电池的所有组成部分,从集电器、电解质、电极材料到整个封装。这是一种类似纸张一样的电池,具有高性价比和高性能。 更关键的是这款电池可以提供非常高的电流输出,能够支持一些非常先进的IoT通信功能。
Johnson:那么,冒昧的问一下,你们把电池打印在什么地方?
Liu:我们把电池打印在塑料基板上,如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)、塑料,以及柔性的任何东西——甚至可打印在一张纸上。
Johnson:非常有趣。 可以打印在像FR-4这样的传统材料上吗?
Traci Liu介绍可以在各种挠性基板上制造电池传感器,可实现多种尺寸和密度。
Liu:可以的。电池可以打印在FR-4这样的基板上。 然而,我们的亮点在于灵活性,因此挠性基板应该更适合。
Johnson:可打印在任何基板上,真是一项非常有趣和实用的技术。
Liu:甚至可打印在织物或衣服上。
Johnson:这项技术已经准备好投放市场了吗?
Liu:我们正在与行业伙伴合作,将这种电池应用于安全补丁等领域。 我们可把它放在一个与振动传感器集成的IoT设备中。 当有振动或者有人跌倒时,它就会检测到并且向云端发送消息,我们就会知道这个人跌倒了。
Johnson: 电池会用完吗?
Liu:是的,会用完。
Johnson:怎么给电池充电呢?
Liu: 这是一个原电池,所以它是一次性的。 其成本非常低,由锌和锰制成。 与锂离子电池不同,它可以在室内环境下制造。 锂离子电池是可充电的,但锂离子电池的制造需要内部气体环境。
Johnson: 如果将这种电池推向市场,你们下一步要做什么?
Liu:我们正在与不同的行业合作,将这种电池适用于不同的应用。例如,我们将开发一种用于面膜的微电流系统,能改善活性成分在皮肤中的渗透。对于IoT设备,我们正在开发不同的应用,例如资产跟踪等。还有很多其他应用。
Johnson:既然你们在CES展示了这项技术,显然希望让美国甚至全世界了解你的技术。 你们在美国设有代表处吗? 如果有人想为他们的产品指定这种电池,你们在美国有办公地点还是他们需要直接去香港?
Liu:NAMI是一个由政府资助的研究机构,我们与香港的一些公司合作,将这项技术商业化;我们的一些工业合作伙伴与美国公司有联系。 我们还欢迎其他国家进行相关行业合作,通过授权实现这项技术的商业化。
Johnson:这项特殊技术好像获得了CES创新奖?
Liu:是的
可打印电池有多种配置。 Liu指出这种电池用途广泛,还可应用于纸张或纺织品。
Johnson:我们已经聊了很多打印电池技术,现在来谈谈NAMI的其他技术。
Liu::另一项技术也很有意思。这一次,我们带来了三种与电池相关的技术。我想介绍的下一个技术是快速充电电池,适用于耳机和具有无线充电功能的可穿戴设备等应用。 该电池尺寸小、能量密度高。它可通过行业安全标准和针刺测试。此外,它可以在15分钟内充满电,并可无线充电。这是获得奖项的另一项技术。
Johnson:符合Qi标准吗?【Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟(Wireless Power Consortium)推出的“无线充电”标准】。
Liu:是的。 最后我想重点介绍另一种技术——我们将锂离子电池直接打印在挠性PCB(FPC)上。 在这个项目中,我们与一家名为Compass的香港著名FPC公司合作。Compass是世界上最大的FPC制造商之一,想实现FPCB电池自供电。 它与原电池相同,大部分电池组成部分都直接打印在FPC上。
Johnson:在这个特殊应用中,你展示了一块相当大的挠性PCB材料,并在其上打印电池。
Liu:这是一个打印压力传感器映射系统。整个装置非常薄且柔软,可与我们的电池集成。市场上还有其他压力传感器,但不是这种。压力传感器已问世很久,但大多数都采用刚性半导体或陶瓷基座。例如,如果要实现映射系统,你需要100x100像素(这意味着10000像素),就需要10000个传感器,成本效益很低,而且需要复杂的驱动器和电路设计。 采用我们的技术,可将所有材料打印在一片塑料上。使用这种传感器,只需要三层:一层电极、一层压敏材料和另一层电极。我们使用这种技术来进行打印。
Johnson:你在一个矩阵中打印。
Liu:是的,就像一个矩阵。每个小点都是一个像素。如果您想要100或10000像素,只需更改打印屏幕即可。你可以一次获得10000像素。所以这是这项技术的一个惊人之处。
Johnson:通过在简单的制造过程中使用简单的材料(只需三层)你就可以创建一个高度定制的传感器基座。
Liu:它可大可小。你可以拥有任意的像素点,并可打印成任意形状。它可用于您的鞋垫、轮椅,甚至可用于儿童的步态监控。
Johnson:这些类型的传感器应用与正在兴起的物联网转型非常吻合。NAMI是否可提供输入设备来跟踪老年人的移动性应用?
Liu:是的,甚至你坐在这里时可跟踪你的姿势是否正确。
Johnson:所以它的应用方式众多且灵活。这也是您计划引入市场的技术吗?
Liu:我们正在寻求进入轮椅或智能机器人等不同行业。抱歉!此刻我无法透露更多信息。
Johnson:这项技术是NAMI直接生产还是正在授权其他公司进行生产?
Liu:我们正在授权这项技术。NAMI是政府资助的非营利机构。我们提供解决方案和技术转让,我们非常乐意与来自世界各地的相关行业合作,将此技术应用于各行各业。
Johnson:谢谢你,Tracy。
Liu:谢谢。