用腳發電也行，壓電感測鞋幫你走出康莊大道

行走十步，可能只有6、7公尺遠的距離，但已足以產生可以瞬間點亮LED燈的電力！這並不是神奇的事，由鞋技中心開發的壓電感測鞋就是這麼一款可以用腳發電的鞋，發出來的電力不但可以用來偵測行走的速度和距離，還可以偵測出步態，不但可以走出健康，還可以幫忙找出走路的盲點，提升跑步的效率。

「用腳發電」並不是新鮮事，其實早在二十幾年前，國外就有相關的研究，但一直到這幾年，因為智慧鞋、智慧眼鏡、智慧手錶等穿戴式裝置興起，為了克服持續供電的瓶頸，「可再生人體能源」才又重新受到重視。

尤其是走路，最受各路科學家的期待，近幾年有不少研究鎖定在把行走所做的「功」轉換成電能。即使目前轉換率仍然偏低，但相較往年已有長足的進步。例如曾獲得Popular Science創新獎的SolePower鞋墊，充飽一台iPhone所花的時間大約6~7個小時，雖然仍相當耗時，但比起幾年前其他研究團隊研發的技術，需要連續走上15~16小時才能達到一樣的效果，顯然已經大幅縮短了。

一兼二顧，充電加偵測

鞋技中心與工研院在經濟部技術處科技專案支持下，合作研發應用在智慧鞋的「壓電纖維模組」，近年來的發電轉換率也有明顯的進展。鞋技中心健康促進組經理陳佳言指出，今年使用的壓電材料再升級，發電量已超出之前壓電材料的十倍以上，舉例來說，舊有的壓電材料要踩一百下，LED燈才會亮，但現在只要踩十下，就可以瞬間點亮LED燈，轉換效率大幅提升。隨壓電纖維模組逐年優化，就可以拉長智慧鞋的供電時間。

此外，壓電纖維模組除了用來發電，更是感測使用者步態的關鍵。陳佳言指出，鞋技中心開發波型演算法，可將壓電纖維模組偵測到的壓電訊號，轉為壓力值，並藉由壓電材料片在鞋底的分布，偵測出使用者跨出每一步的用力所在，從什麼地方先著地、著地時間多久、走路的頻率、足底的壓力等，都逃不過壓電感測鞋的偵測。

有了這雙壓電感測鞋，所有穿鞋者的足部動態都可以瞭若指掌，行走步態不良可以即時調整，而且這些數據甚至可以幫助運動選手調整跑姿，對提高跑步速率有正面的幫助。

市售智慧鞋大多使用感壓薄膜或3D G-Sensor觸控感應控制器，來偵測使用者步態。其最大的問題就是無法自行發電，必須靠電池供電，但製造商為了避免鞋內的電子零件進水損壞，智慧鞋多數採用密封設計，所以沒有充電孔，密封在鞋內的電池也無法更換，快則一個月、慢則半年，一旦電量耗盡，智慧鞋就會一夕之間變成普通鞋。

相較之下，鞋技中心開發的壓電感測鞋，自帶發電功能，可以自行發電與蓄電，在無需更換電池的狀況下，就能進行感測、運算及無線傳輸，解決現行市售鞋的不足。未來鞋技中心將進一步開發運動分析軟體APP，透過無線傳輸傳至3C產品，幫助使用者了解自己的足步動態越走越健康。

鞋技中心指出，未來期望透過技轉，讓傳統製鞋產業升級為智慧穿戴產業，預計可帶動10家以上的上中下游廠商串聯成智慧穿戴產業鏈，投入占全球智慧紡織品應用高達36％的運動市場，未來則希望可以將技術擴及運動用品、軍警用鞋、照護用品等高產值市場。