我們的生活越來(lái)越依賴(lài)電子產(chǎn)品，要說(shuō)這樣的生活方式在便捷之余有什么缺點(diǎn)，那便是過(guò)于依賴(lài)，關(guān)鍵時(shí)刻一旦沒(méi)電就會(huì )十分焦慮。不過(guò)今天這個(gè)爆款永遠不用充電，它如何做到的呢?

 

　　智能手表雖然好玩，但你肯定有想用時(shí)沒(méi)電的尷尬。

 

　　為解決電源問(wèn)題，2016年11月美國眾籌網(wǎng)站上發(fā)布了一種名叫PowerWatch

 

　　(本文譯為熱能手表)的智能手表。

 

　　除了具備追蹤運動(dòng)狀態(tài)、監測睡眠等常規功能之外，它還是史上第一個(gè)“永不充電”的智能手表!

 

　　永不充電?Powered by you!

 

　　不會(huì )又是什么永動(dòng)機之類(lèi)的出來(lái)忽悠人的吧!

 

　　這是要推翻能量守恒定理的節奏么?!

 

　　神奇的塞貝克效應

 

　　早在1821年，科學(xué)家就發(fā)現了塞貝克SeeBeck效應。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，由于兩種不同電導體或半導體的溫度差，產(chǎn)生電壓差和電荷，將熱能轉換成了電能。

 

　　熱能手表借助人體表面和外界空氣的溫度差，把體熱變成了手表電源!

 

　　人在休息時(shí)可以釋放出100瓦的電力，而在運動(dòng)時(shí)釋放的電力能夠達到1千瓦。

 

　　運動(dòng)量越大皮膚就會(huì )越熱，手表就能獲得更多的電量!

 

　　而當摘下熱能手表的時(shí)候，它會(huì )乖乖的進(jìn)入休眠模式，以最小的功耗等待著(zhù)主人的下一次佩戴。

 

　　那么問(wèn)題來(lái)了，既然塞貝克效應都被發(fā)現了快200年了，為什么到現在才出現了這種熱能手表呢?NASA曾用這種技術(shù)為航天器充電，但受制于發(fā)電效率，傳統熱電技術(shù)一直未能進(jìn)入民用領(lǐng)域。

 

　　熱電裝置效率和熱電元件的電導率與熱導率相關(guān)，追求高的熱電效率就要追求盡量大的電導率和盡量小的熱導率。

 

　　研發(fā)與專(zhuān)利布局

 

　　PowerWatch出自矩陣工業(yè)公司(原名叫西里茲姆能源公司)。雖然PowerWatch在2016年11月發(fā)布眾籌，但對它的研發(fā)和專(zhuān)利布局從2007年就已開(kāi)始。

 

　　在校研發(fā)期間，基礎技術(shù)先布局

 

　　阿克拉姆.布卡伊(Akram Boukai)博士是西里茲姆能源公司創(chuàng )始人之一。2007年，他還沒(méi)從加州理工畢業(yè)，就作為發(fā)明人申請了國際專(zhuān)利WO2009014985A2

(進(jìn)入美國并授權US9209375B2)。

 

　　該專(zhuān)利申請揭示利用賽貝克效應基本原理，在冷、熱端之間產(chǎn)生電壓差的方法和設備。

 

　　2016年繼續提出美國接續申請US2016111620 A1，可見(jiàn)，當年的基礎專(zhuān)利撰寫(xiě)相當扎實(shí)，能夠在若干年后產(chǎn)品上市時(shí)發(fā)揮更大作用。

 

　　多種工藝改進(jìn)方案齊布局

 

　　為了提高熱電元件效率，研發(fā)團隊不斷對熱電元件的制造工藝進(jìn)行改進(jìn)。先后提出利用掩膜和圖案模板形成熱電裝置(WO2013109729A1)

 

　　半導體蝕刻形成更多孔或者絲(WO2014028903A1)

 

　　應用負極偏壓技術(shù)加入氧化劑或化學(xué)蝕刻劑(WO2014070795 A1)等技術(shù)

 

　　上述方案均能提高元件的熱電效率，使熱電技術(shù)具備了民用化的可能。

 

　　布局應用場(chǎng)景，完善專(zhuān)利組合

 

　　有了高效率的熱電裝置可以怎么用呢?這件專(zhuān)利(WO2015148554A1)給你答案。

 

　　該專(zhuān)利與以往的技術(shù)相比，重大突破在于柔性的熱電裝置能夠做成各種形狀，進(jìn)而用于各種不同場(chǎng)合!

 

　　腦洞大開(kāi)的感覺(jué)，有沒(méi)有?

 

　　在熱能手表PowerWatch的開(kāi)發(fā)之前，技術(shù)團隊已完成了對基礎技術(shù)、制造方法和設備、測試設備和系統、應用場(chǎng)景等的專(zhuān)利組合布局。真正做到了“產(chǎn)品未動(dòng)，專(zhuān)利先行”!

 

　　競爭對手

 

　　從主要申請人來(lái)看，除了上文中提到的能量手表發(fā)明人和其公司之外，日本的一些電氣企業(yè)和手表企業(yè)也是主要的研發(fā)者。

 

　　如果要在中國市場(chǎng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售類(lèi)似的可穿戴熱電產(chǎn)品，必須注意合理規避下面這些已授權的中國專(zhuān)利。

　　其中美國和日本的手表和電氣企業(yè)仍是主要的專(zhuān)利持有者。

 

　　結語(yǔ)

 

　　對一個(gè)爆款產(chǎn)品的追蹤，讓我們了解了國外研發(fā)團隊的專(zhuān)利意識和運用能力，黑科技的賣(mài)點(diǎn)與縝密的專(zhuān)利布局配套，為其打開(kāi)市場(chǎng)奠定了基礎，目前它的眾籌完成度已經(jīng)達到937%。

 

　　眾籌價(jià)格約合人民幣800元，感興趣的同學(xué)可以留意嘍。

 

　　來(lái)源：IPRdaily中文網(wǎng) 作者：張嘉凱 尤一名