2012年11月9日 星期五

美國房市復甦、歐洲房市泡沫看全球 REITs 的機會 ( From US REITs ETF trend to see its opportunities )

巴菲特喊進美房市 REITs看多
加洲房市

股神巴菲特最新公開表示持續看好美國房市復甦,加碼押注美國房市;全球主要REITs指數從2009年反彈以來,呈現輪漲走勢,由美國領先上漲,今年以來則由亞洲國家接棒,預期在低利環境、通膨持續的情況下,REITs多頭行情將在亞洲、美國、歐洲輪漲推升下持續。

 據統計,從2009~2011年以美國REITs指數表現相對強,今年以來美國REITs指數仍續漲,但上漲力度不如亞洲,轉由亞洲明顯走強,就2009年以來的累積漲幅來看,現階段亞洲評價仍有再提升空間。

 比較近1年、3年、10年全球股市、債市、REITs指數表現,均由REITs指數表現居首,且由於近年來全球金融市場劇烈震盪,若適度增加REITs資產的配置比重,以股票、債券、與不動產各約1/3的報酬表現,居各種組合配置之首。

 元大寶來全球不動產證券化基金經理人吳宗穎分析,今年以來全球REITs指數領先全球股市漲幅約9%,資金又以流入亞洲最為顯著,在現階段低利率、低成長下,REITs因為具有收益性,且景氣可望緩步復甦,不動產價格與租金有回升機會,有利評價提升。
San Francisco, CA, and Temporary Housing

 吳宗穎分析,目前美國與日本的基本面最好、其次是香港、澳洲與新加坡,歐洲與英國則受歐債國家拖累,表現相對差,預期在低利與流動性過剩環境下,REITs多頭行情可以走得更久,可以美國與亞太地區高息REITs為布局主軸。

 瀚亞亞太REITS基金經理人方定宇說,寬鬆的貨幣政策有助於REITs價格上揚;譬如澳洲今年持續降息,日本央行也擴大實施量化寬鬆,加上今年市場資金明顯青睞高息資產,亞太REITs相關基金才能在績效上創下上漲30%的表現。

 摩根多重收益基金經理人奈爾‧納托(Neill Nuttall)表示,美國房市數據再傳佳音,9月新屋開工率急升15%,來到87.2萬棟,優於市場預期,是2008年7月以來新高。新屋開工率更可說是美國景氣的領先指標之一,隨房市景氣回春,將使投資人更有理由看好美國經濟前景,包括REITs、美股都是直接受惠的標的。

 群益全球不動產平衡基金經理人李運婷表示,今年不動產市場表現亮眼,就亞洲來說,由於各國央行持續寬鬆貨幣政策,全球資金充裕,加上大陸買家持續前進香港投資,香港資產價格將持續受益,對亞洲的不動產可望帶來支撐。

投資者增加對歐洲地產投資

據英國《金融時報》5日報道,歐洲房地產公司 Internos Global Investors 認為,全球機構投資者對房地產投資的態度正在發生結構性改變,預計機構投資者將會把資產組合中所持房地產資產的比率由目前的5%-8%提升到10%。另據地產公司仲量聯行最新數據,今年前9個月,投資者向歐洲房地產領域凈投入較去年同期顯著提高。

  仲量聯行數據顯示,截至9月底,美國投資者向歐洲地產領域凈投入了30.3億美元,較去年同期的18.7億美元增加了62%。跨境進入歐洲房地產領域的總資金額由去年同期的70億美元上升了60%到112億美元。

  隨著歐債危機的持續,歐洲銀行業正大力出售所持有的商業地產以鞏固資本金。摩根士丹利預計,歐洲銀行業可能將至多削減7600億美元對商業地產的風險敞口。
San Diego, US, Housing

  據《紐約時報》報道,由於歐洲房地產資產在歐債危機背景下降價出售,退休基金、大學捐贈基金和慈善基金會等美國各類機構投資者,目前正爭相以優惠價格從歐洲銀行購買包含商業地產抵押貸款在內的債務投資組合,並有望獲得12%-18%的收益。

  Internos Global Investors創始人肖特表示,目前美國機構投資者正在引領全球機構投資者對歐洲房地產領域的投資熱潮,但一些歐洲本土投資者機構也開始對房地產業表現出更大興趣。

Europe Housing

由於冰島的外資無法匯出,投資人紛將資金投入房市,現在冰島官員正努力防止資產泡沫再次形成。據冰島統計局資料,自 2010 年 4 月至今,冰島公寓價格已經上揚 17%,接近 2008 年 3 月危機爆發前的水準。上周冰島平均房價為 3420 冰島克朗 (約 27 萬美元),交易量較去年同期成長 88%;交易房屋總值 48 億克朗 (約 3800 萬美元),是去年同期的 1 倍。

《彭博社》報導,自 2008 年冰島房市泡沫破裂,該國國內最大銀行 850 億冰島克朗債務違約後,政府就限制資金匯出冰島。這個做法有效防堵了資金出走潮,但也使將近 80 億克朗資金無處可去,只能再度投入冰島資產,推升了房市與抵押債券需求。

冰島政府現正尋求方法修正資金的不平衡,否則可能使冰島再度陷入房市泡沫破裂的循環。冰島官員 Sigridur Ingibjorg 主張,國會應立法限制外資的投資選擇,比如禁止再把資金投入房地產市場。

冰島克朗在 2008 年房市崩盤後重挫 80%,使該不得不向國際貨幣基金會 (IMF) 尋求援助,以防國家破產。外界認為,資本管制與銀行違約債券的減記是使冰島在 2008 年後至 2010 年第 1 季復甦步調極為緩慢的主因。2009 年冰島經濟萎縮 6.8%、2010 年也收縮 4%,但冰島央行預估,今年經濟成長將為 3.1%,2013 年為 2.2%。

各信評機構也認為,資本管制現已成為冰島經濟復甦的最大威脅,而此機制若逐步退場,也得到 2015 年才會結束。冰島財長 Katrin Juliusdottir 在 10 月初所發表的談話中曾提及,貨幣仍將繼續某種程度的管制,直到冰島改用歐元為止,不過冰島於 2010 年提出入歐申請,談判到現在還未完成。

Ingibjorg 指出,資本管制已經造成經濟不正常,偽裝出經濟樂觀的假象。過去這段時間來,冰島克朗都受到資本管制法條的保護,無法像真實的貨幣一樣作用。

無法離開冰島的外資推升了房市價格,也使房貸債券成為另一個投資標的。冰島抵押貸款市場規模 79 億克朗,許多投資人原本都購買政府支持的放貸機構房屋融資基金 (Housing Finance Fund;HFF) 所發行債券,但現在銀行所發債券的利率更好,使 HFF 面臨顧客流失的問題。

HFF 所發行債券的殖利率必須與 CPI 掛勾,但銀行所發債券的殖利率則高出約 4%。信評機構穆迪指出,由於 HFF 太過依賴政府支持,若政府未準時撥款,它就可能違約。不過基於政府仍會信守承諾,投資人還是可以拿得回資金。

冰島的資本管制使 HFF 的經營愈來愈困難。政府的規定使殖利率偏低,冰島人可以向商業銀行借貸低利貸款,提早償還 HFF 的房貸款項。但 HFF 不能提早償還債權人的資金,形成現金流缺口。再加上 HFF 債券的殖利率下滑,資金的存續缺口 (duration gap) 愈來愈大,HFF 也更加困難。

Ingibjorg 說,資產泡沫正在擴張,房市的發展也偏離正常軌道。冰島國會將於明年 4 月進行選舉,可想而知的是議員不會在選前增加納稅人的負擔。但冰島仍需要決定是否要以增稅或以退休基金來救援 HFF,差別只在於影響到的是這一代人還是下一代。

Europe housing

「一個典型的西班牙人會有 80% 的資產和房地產有關」、「西班牙的房產泡沫曾帶給該國全球最高的房屋自有率,當時每 10 個家庭就有超過 8 個擁有自己的房屋」,把這些段落中的西班牙字眼換成台灣,你可能會覺得讀起來理所當然,完全沒有不自然的感覺 。

西班牙房地產的光景,曾是最繁榮的泡沫之一。受到該國史上最低利率的刺激,西班牙投資熱錢湧進白色海岸 (Costa Blanca) 上的度假別墅、首都馬德里的高級公寓、以及全國各地的新成屋。

據《紐約時報》報導,這樣的狂熱讓西班牙房價在 2007 年達到高峰,但如今只剩下當年的 1/4,而且還看不到底部在哪裡。西班牙正遭逢三年來第二度的衰退,失業率逼近 25%,越來越多西班牙人繳不出房貸,這些人當年都是銀行爭先恐後要貸款給他們的對象。
一本關於西班牙房地產市場的新書指出,目前該國約有 190 萬棟房屋要出售,幾年內還會增加 390 萬棟。但西班牙每年的房屋需求量只有 17.5 萬棟,作者 Borja Mateo 預測,這樣的供需失衡將導致房價下跌 60%。如果他的推算是對的,西班牙房價的底部會只有高點的一成。Mateo也指出,一個典型的西班牙人會有 80% 的資產和房地產有關,這種規模的房價下跌會造成毀滅性的後果,西班牙將面臨的是國家規模的巨大貧窮。

西班牙房貸違約的曝險部位上升至 8760 億美元,許多經濟學家表示,西班牙的大型銀行遲早需要抒困,同時西班牙政府本身也因為主權債務和預算赤字問題而搖搖欲墜,恐怕也自身難保。
Spanish housing

上周末在美國華盛頓舉辦的國際貨幣基金 (IMF) 與世界銀行會議中,對歐洲各國來說最主要的課題就是上述這些狀況的牽連範圍會有多廣。最大的恐懼是歐盟必須援助西班牙,因為這筆援助規模會遠大於先前愛爾蘭、希臘與葡萄牙的抒困援助。

兩年前,愛爾蘭銀行隨著該國房地產市場崩潰,愛爾蘭政府向歐盟與 IMF 索求了 800 億歐元的金援。分析師估計要救西班牙則要 2000 億歐元,約 2640 億美元,這個數字逼近希臘援助金的 2 倍。

上周西班牙央行報告,該國不良貸款已觸及 1994 年以來的新高。儘管政府估計只有 3% 的房貸會停繳,但權威歐洲經濟評論部落格《Fistful of Euros》駐西班牙巴塞隆納經濟學家Edward Hugh 和其他經濟學家則認為實際數字會高出許多,部分放貸機構甚至會面臨兩位數的停繳率。

西班牙 2 月份新屋抵押貸款額與去年相比驟降 46%,該國國家統計局表示,這是該數字從 2004 年刊載以來最大的跌幅。
西班牙的房產泡沫曾帶給該國全球最高的房屋自有率,當時每 10 個家庭就有超過 8 個擁有自己的房屋。

房地產專家估計,自 2007 年金融海嘯以來約有 30 萬筆房地產被銀行收回,由於不願承受損失,銀行僅持有這些房地產未售出,但如今面臨增資壓力,銀行急需將其脫手,折價劇烈導致價格只剩下原本的 40%。
US housing surge up in some area, different from Europe in 2012

這些銀行的行為和他們的美國同業在房產泡沫其間的舉動如出一轍,西班牙銀行把抵押品賣給投資機構,投資機構又把它們重新包裝成一捆「抵押貸款證券」 (Securitized Mortgage),提供高收益率賣給保險公司和退休基金等機構投資人。但在作法上有個關鍵性的差異,美國會將次級貸款標示出來,即表示貸款者曾有不良信用記錄,但西班牙則「一級」和「次級」不分。

不過在失業率近 25% 的情況下,兩者的界線也隨之模糊,許多抵押貸款證券正在崩解,引發評級機構的降評潮,然而這些評級機構如標普、穆迪在房產泡沫中都給了這些抵押貸款最高評等,在美國經驗中也是如此。

西班牙交易抵押貸款證券的基金經理人協會網站顯示,部分資產已過期 90 天以上的抵押貸款證券有些已上升到 14%。

一位買賣抵押貸款證券的不具名投資銀行家表示,情形非常恐怖,每一季的數字都在惡化。據該協會網站顯示,表現最差的抵押貸款證券是由Bankia 銀行支持的,該銀行是西班牙最大的住房貸款提供者。

直到最近,銀行開始用原價買回表現最差的抵押貸款證券,用意是要保護海外投資人以避免它們撤資,維護銀行的投資地位。但隨著越來越多貸款違約,資本也越來越稀有且珍貴,一些銀行如今面臨折價買回抵押貸款證券的窘境,折扣約為 7-9 折。
許多分析師表示,西班牙房價跌幅的官方數字是 25%,但這無法真實反應房價下跌的嚴重程度,等到價格修正完成,銀行與證券投資者認列損失,西班牙經濟的傷痕將幾乎無法癒合。

西班牙是否能夠消化這些損失?目前該國政府自己的抒困基金幾乎要把銀彈用罄了,馬德里境內還出現矛盾的主張,提議讓銀行借錢給政府讓抒困基金能繼續營運。

華爾街日報:多數經濟學者認為美國房市泡沫最壞狀況已經結束

華爾街日報於21日報導,根據該報的最新調查,將近二比一的經濟學者表示美國房市泡沫最壞狀況已經結束。不過,受訪者仍普遍預期明年平均房屋賣價會下跌。房價經過多年來二位數的強勁增長後,今年終於停止漲勢。49位受訪的經濟學者預估今年的聯邦房屋企業督察辦公室指數將上升2.8%,但明年則會下降0.5%,與2005年13.4%的成長率形成強烈對比。

受訪的經濟學者們對明年房價走勢看法分歧,其中有20位預期明年房價上漲,24位預測下跌。看空者表示,大量的新建房屋空屋將壓低明年上半年的房價。 


分析
  • 美國消費指數受美國房地產下跌影響太大了,因此注意美國房地產是非常重要的
  • 如果美國持續維持低利率,美國房地產極可能止跌上揚;
  • 西班牙的房產泡沫曾帶給該國全球最高的房屋自有率,現在房產泡沫破了,西班牙銀行面臨困難;
  • 歐美在房地產遇到之情況是不同的,美國許多房地產止跌上揚,而歐洲希臘、西班牙、義大利正經歷房地產價格大跌;
  • 美國房地產觀察指標是很重要,仔細觀察 REITS 低點,有些是 REITS 兼老人商機,應該是較安全配息標的;
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2012年11月7日 星期三

移動應用軟體之商機與台灣的機會 - 分析 ( The Mobile Apps Business Opportunities Will reach 10 Billion )

Gartner:今年移動應用下載達456億次 89%免費
今年移動應用下載達456億次

新浪科技訊 北京時間9月12日早間消息,Gartner公佈的最新數據顯示,今年全球市場移動應用下載量將達到456億次,而其中89%將為免費應用。

業內人士認為,這一數據並不令人驚訝,但對應用開發者來說有指導意義。數據表明,開發者應當考慮提供免費應用,並採用應用內購買的方式來獲得收入。Gartner估計,今年免費應用下載量將為401億次,而付費應用下載量將約為50億次。而到2016年,應用下載量將達到3090億次,其中93%將為免費應用。

Gartner研究主管桑迪·沈(Sandy Shen)表示:“就消費者付費購買的應用來看,90%付費下載的價格不到3美元。類似免費應用,低價付費應用在其中占大部分。2012年,99美分至2.99美元的應用在所有付費下載中占87.5%,到2016年將占96%。”

消費者青睞免費應用或低價應用並不意味開發者無法通過應用開發獲利。目前一個流行的選擇是提供免費應用,並鼓勵用戶付費解鎖應用中的某些功能,購買額外內容或在試用期結束後繼續使用。市場研究公司iSuppli今年早些時候估計,應用內購買市場的規模將從2011年的9.7億美元增長至2015年的56億美元。

Gartner同樣看好這樣的模式。該公司預計,帶應用內購買功能的應用在所有應用下載中所占比例將從2011年的5%增長至2016年的30%,而對營收的貢獻將從10%增長41%。值得注意的是,微軟近期公佈了Windows Store應用商店的定價策略,明確表示該應用商店支持應用內購買功能。
iPad top 3 download is Games, eBooks, Music

Gartner表示:“應用內購買為開發者持續獲得收入打開了一扇大門。不過在吸引新用戶,並確保用戶滿意度方面,應用性能和設計永遠是最重要因素。”

在移動應用市場,蘋果目前擁有最大的市場份額。Gartner預計,App Store今年將帶來210多億次下載,較2011年增長74%,在所有應用商店的全部應用下載中占25%。長期來看,蘋果、谷歌和微軟將是應用商店市場的領先者。

不過一些第三方應用提供商,例如亞馬遜和 Facebook,將對這“三巨頭”發起挑戰。桑迪·沈表示:“亞馬遜憑藉強大的品牌、全球性的覆蓋,以及對高質量內容的選擇來吸引用戶。而Facebook近期推出了App Center應用商店,支持移動和案頭應用。憑藉品牌,以及在社交網絡和遊戲方面的領先地位,App Center也將成為強有力的競爭者。”

她同時指出:“在中國,由於Google Play沒有正式推出,而運營商應用商店也表現較弱,因此獨立Android應用商店正在爆炸式發展。”Gartner預計,2013年全球移動應用下載量將超過730億次,其中90%將為免費應用。2014、2015和2016年的移動應用下載量將分別為1198、1889和近2879億次,而免費應用所占比例將逐年提高。

Gartner表示,全球用戶從 Apps stores 總下載量將會達到1850億次
小孩子開始 download mobile apps

Gartner表示,2010年應用程式總下載量82億次,2011年會倍增到177億次,預估到2014年,全球用戶從蘋果的App Store、Android Market、Ovi Store、RIM的App World、Microsoft的Marketplace及三星的Apps,總下載量將會達到1850億次,這意味著未來APP市場的潛力無窮,有不少業者更是看好今年倍數成長的爆發力。在這樣的趨勢下,還能發展出什麼樣更具創意的行動加值服務,更是所有電信業者與內容提供廠商十分關注的焦點。

根據UX專業設計公司Identity Mine調查發現,有大概75%的Mobile APP會在被下載後72小時內被刪除。應用商店裡面充斥各式各樣的APP,已經有專家在預期一年至一年半左右,那些 只是 ”For Fun”的APP會開始消失,而只剩下對於用戶真正有價值的APP上。現今APP開發不能只著重於程式端的超高技能,就能擁有超高獲利的機會,國際開發團隊共同一致性的看法,必須著重於「創意」、「設計」與「行銷」上,才能有效開創高獲利的契機。資策會將於10/6開辦「Mobile APP創意開發、企劃與執行」,在課程中講師不吝惜分享行動加值服務與APP開發的ICP團隊們,密而不傳的秘技、策略與方法,以及開發APP完整的WorkFlow,讓企業主新成立的APP開發團隊,能更快掌握住開發APP所需創意力x企劃力x執行力的要領與方法,用以達成企業主預期的商務效益。

李開復:移動社交媒體 商業模式5年內可預見
Smart Phone 改變人們 download 習慣?

遠見雜誌華人企業領袖高峰會論壇聚焦雲計算、移動與社交新媒體。創新工廠董事長兼首席執行官李開復表示,社交媒體價值不容低估,未來5年商業模式就可形成。中華電董事長呂學錦也指出,未來商業模式是就社群網站(Social)、本土化(Local)的軟體應用、行動化(Mobile)寬頻服務整合,放眼全球。而美通無線通訊董事長王維嘉更指出,今天訊息權就是權力,世界不會再發生重大的瘟疫,因為簡訊跑得比病毒還快。

創新工廠董事長兼首席執行官李開復表示,臉書的價值是不容低估 尤其對用戶的黏著度和關係鏈。互聯網4個商業模式:第1是入口,第2是虛擬貨幣,第3是商務,第4就是廣告。

李開復說明,移動互聯網也是一樣,但創新工廠從社交角度來看,已建議不要考慮PC,全部考慮APP,包括:APP STORE是巨大的入口,虛擬貨幣也有很多聰明的方法付費,未來的電子商務是服務性,利用手機上的定位功能找到客戶,包含上線到下線,而廣告模式也很類似,將會按照效果付費。因此移動互聯網的付費行為一定會形成,5年後商業模式將可預見。

中華電董事長呂學錦也表示,未來的商業模式就是SoLoMo。將社群網站(Social)、本土化(Local)的軟體應用、以及行動化(Mobile)寬頻服務三方有效整合,當有N個會員在活動,商業模式就是從活動中發展價值,將活動走過的軌跡發展,就能帶來更多商機。

呂學錦指出,社交網路將放眼全球環境,台灣市場太小,因此需要全球化,當年輕朋友要創新,全球化就需要從產品創新開始,尋找台灣的忿怒鳥,讓全球都是客戶。中華電已要求開發全球語言的平台,也鼓勵合作夥伴開發不同語言,建議要擴大台灣以外的市場,讓N與其他有興趣的人,站在同一個水準上。

美通無線通訊董事長王維嘉表示,未來30年中國要經過社會轉型,互聯網出現是中國過去10年來重要事件,今天訊息權就是權力,已從中央集權轉向個體,權力的轉移,已不下於文藝復興的影響。

微薄傳播力有多大,王維嘉以有趣的譬喻說明,世界不會再發生重大的瘟疫,因為簡訊跑得比病毒還快,而所謂的「謠言」就會是遙遙領先的預言。

分析
  • The mobile apps 有 89% 是免費,所以 mobile apps 是社交、廣告產業、電子商務產業,靠人潮賺錢;
  • 互聯網4個商業模式:第1是入口,第2是虛擬貨幣,第3是商務,第4就是廣告;如何促進 mobile apps 在互聯網商業模式之收入、商品推廣成為主要競爭點;
  • Smart phone 及 iPad 前 3 大 download 是 Games, eBooks, Music,Amazon 及 Apple Inc., 內容產品的主要收入;
  • 台灣應加強 mobile apps 在互聯網商業模式之商品推廣能力,來推廣台廠的品牌商品,由其在 Window 8 移動應用軟體應該是台廠重點之一;
  • 以移動人口增加與移動應用軟體下載成長率,一定有新商機,看商業模式與產品如何結合;
  • 台廠只重視硬體未來利潤會越來越低,政府應該要有鼓勵台廠發展互聯網結合之商業推展模式,幫助台廠如何提高品牌力獲利率,品牌力、獲利率、技術力的提升才能維持台灣優勢,自然提高 『總稅收/GDP』,遠比目前政府增稅反而傷及經濟更能達到『均富』,政府增稅傷及經濟的改革,勞工由勞保基金得到之政府補助沒增加,還危及勞保基金安危,這種『均貧』作法是無益於台灣;
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2012年11月4日 星期日

奈米天線 - 能源應用 ( nano antennas application and its future )

English: Idaho National Laboratory's history o...
English: Idaho National Laboratory's history of innovation, part 3. (Photo credit: Wikipedia)
新太陽能:彈性奈米天線陣列捕捉大量紅外光

研究者設計出一種廉價的方法來製造塑膠薄片,上面包含數十億根奈米天線(nanoantennas),能收集由太陽或其他來源所產生的熱能。這項技術在美國能源部 Idaho National Laboratory(INL)開發,是達成太陽能收集器(譯註:論文詳見 http://www.inl.gov/pdfs/nantenna.pdf)的第一步,那能夠在有彈性的材料上大量生產。

雖然將能量轉換成有用的電力仍待開發,但這種薄片有朝一日能當成一種輕量的「外殼(skins)」來製造,以比傳統太陽電池還要高的效率,為混合車到 iPods 的每樣東西提供動力,研究者表示,他們在 8/13 當天於美國機械工程協會在佛州 Jacksonville 所舉辦的 2008 年第二次能源永續性國際研討會上報告他們的發現。這種奈米天線也有潛力作為一種冷卻裝置,能夠從建築物或電子裝置中將廢熱吸出而無須使用電力。

這種奈米天線以中紅外線光(mid-infrared rays)為目標,當地球吸收了來自太陽的能量一整天後,它會不斷的以熱輻射出來。相較下,傳統的太陽能電池只能利用可見光,在黑暗中它們只得閒置下來。紅外線輻射是一種格外豐富的能量來源,因為它也會由工業製程所產生,例如燃煤發電廠。

INL 物理學家 Steven Novack 表示,工業界中的每個步驟都會創造廢熱,這些能量我們只是扔掉。Novack 領導這個研究團隊,那包括 INL 工程師 Dale Kotter、MicroContinuum, Inc. 的 W. Dennis Slafer,以及 Patrick Pinhero,現位於 Missouri 大學。
運用奈米天線早晚都能吸收太陽能,比現在技術高3~6倍之效率

奈米天線是微小的正方形螺旋狀黃金,被安置在一個經過特別處理的聚乙烯(PE,一種用於塑膠袋的材料)形態中。雖然他人已成功發明天線,那從電磁頻譜的低頻區域,例如微波,收集能量,但紅外線光已被證明更難以捉摸。部份原因是,材料的特性在高頻波長時會大大地改變,Kotter 說。

研究者們研究了各種材料 -- 包括金、錳、銅 -- 在紅外線光之下的表現,並利用所產生的資料建構奈米天線的電腦模型。他們發現,在正確的材料、形狀與大小下,受激的奈米天線能夠在紅外線波長中收穫高達 92% 的能量。

該團隊接著創造真實的原型以測試他們的電腦模型。首先,他們使用傳統的製造方法以奈米天線圖案來蝕刻矽晶圓。基於矽的奈米天線與電腦模擬相符,在預期中的波長中吸收超過 80% 的能量。接著,他們使用壓印與重複( stamp-and-repeat)的製程使奈米天線凸出(emboss)在塑膠薄片上。雖然塑膠原型仍在接受測試,初步實驗指出,它也能在期待的紅外線波長中捕捉能量。

奈米天線吸收紅外線輻射的能力使得它們有希望能成為冷卻裝置。因為物體以紅外光的方式發散熱,這些奈米天線能收集這些光線,並且以無害的波長重新散發能量。這樣的系統能冷卻建築物與電腦,而不需要空調或風扇所需之外部動力來源。

但是在奈米天線能將它們的能量轉換成電流之前,仍需要更多技術上的進展。紅外線光能在奈米天線中創造出交流電,那每秒振動數兆次,需要一種稱為整流器的元件將交流電轉換成直流電。今日的整流器無法處理如此高的頻率。"我們需要設計奈米整流器(nanorectifiers)那能與我們的奈米天線相配," Kotter 表示,提到奈米尺度的整流器將需要比當前的商業化裝置小 1,000 倍,而且將需要新的製造方法。其他可能性是開發電子迴路,那也許能將電流減緩到可用的頻率。

如果這些技術障礙能被克服,奈米天線有潛力成為太陽能電池更便宜、更有效率的替代者。傳統的太陽能電池倚賴化學反應,那至多只能讓它們收集到的 20% 可見光有作用。科學家已開發更複雜的太陽能電池,具有更高的效率,但這些模組太過於昂貴以致於無法廣泛使用。

在另一方面,奈米天線能經過調校,倚靠其形狀與大小獲得特定波長。這種彈性有可能創造出雙面奈米天線薄片,那能夠從太陽光譜中的不同部份收穫能量,Novack 說。該團隊的壓印與重複製程也能夠拓展到大規模的輥與輥製造技術,那能以每分鐘數碼的速率印出陣列。這種薄片有可能覆蓋建築物的屋頂,或構成消費性電子產品,如手機、iPods,的「外殼」,提供連續不斷的、廉價的再生能源。

陪電波跳舞的單奈米碳管天線! ( Real single nanotube radio plays Layla )

在每個家庭都有很多不同種類的天線, 用來接收不同的頻率的電波訊息. 一般的天線大概就是靜靜地保持某個合適的姿勢來接收電波, 讓電波引起的電場在天線上共振. 這樣的共振的電子訊號在被解譯成各種資訊. 但是, 在很小很小的尺度上, 電波引起的天線電場的震盪是看真的會讓天線跳起舞來的. 這種電場跟機械震盪的偶合, 現在在單個奈米碳管所構成的天線上被紀錄到了!



影片中細細的那條東西, 就是在電子顯微鏡下的奈米碳管. 一開始的時, 這奈米天線找不到電波的頻訊, 所以就不動, 後來影片傳出歌聲, 表示找到電波的頻率. 開始接收電波以後, 電波引起的局部電場變化 讓整個奈米碳管都動了起來. 所以再聽到音樂的同時就看不到奈碳管, 因為他正在快速震盪. 換句話說, 奈米碳正跟著要接收的電波一起跳舞的呢!

夜晚的太陽能

太陽照射產生光與熱,取之不盡,在晴朗的熱天,太陽照射每平方公尺的光滑平面,約有一千瓦的能量,問題是怎麼採集。太陽電池的吸光板,是最常見採集能量方式,吸光板的基本原理,是把太陽的光、轉換成電,即是所謂的光電效應 (Photovoltaic Effect)。吸光板的材料是矽半導體,陽光照射有一部份穿透、一部份反射,而另一部份則為矽半導體吸收,受到光線的刺激,半導體內的電子開始鬆動,加以電場引導,鬆動的電子就開始流動,成為電流。所以太陽照射就來電,太陽下山就沒電,當然可以用電池來儲存備用。

   夏日炎炎,太陽雖然下山仍是悶熱,原來陽光白天照射地面,一部份被地面吸收的熱能,在晚上釋放出來,所以仍感覺到熱,但太陽能電池僅能吸收光線,轉換為電能,卻不能吸收熱能轉為電能,這一教人覺得可惜的現象,現在有解了。就在上週,美國愛達荷國家實驗室 ( Idaho Nationbal Laboratory ) 發表研究報告,說與業界學界共同研發出一種便宜的能源技術,可以印在軟性材料上,而且天黑之後仍能製造能源。這個技術,是把導電的金屬線製成極小的螺旋方塊,連在一起放在膠布上(如圖、點選放大),作為採集熱能的器具,估計可以採集到 80% 的太陽能量,而現在的太陽電池,僅能採集到 20% 的太陽能。

   上面說的螺旋金屬方塊,形狀有如天線,而且小到奈米程度,僅有頭髮粗細的 25 分之 1 大小,研究人員稱為奈米天線 (Nanoantenna)(如圖、點選放大),所接收的信號,就是太陽的熱能、也就是紅外線,包括太陽白天照射地表、晚上以紅外線的型態釋放出來的熱能。奈米天線雖小到原子層次,但仍舊是天線,依天線的原理與紅外線頻率產生共振,製造交流電流。

   這一技術所以會運作成功,當然是拜奈米科技之賜,奈米技術把東西越做越小,而且發揮各種特性。奈米天線日夜都能運作,效能較目前的太陽能電池大幅提昇,研究人員期望找出更好的組合與製造方法,把奈米天線製成一卷,好像現在的保鮮膠膜、或是鋁箔紙,才好廣為應用。目前已經能在六吋大的材料上,印製 1000 萬個奈米天線。

   研究人員很興奮,認為這一奈米能源技術,將來很可以替代目前的吸光板,因為吸光板主要用矽的半導體作材料,不但供應少、價格高,還要塗抹有害的材料來提升效益。奈米天線就沒有這些缺點,可以使用多種導電的材料製作,而且很容易印到薄軟如塑化的材質上。為了快速製成成品,研究人員構思用便宜的現成材料製造,希望便宜到低價位地毯的價格。至於應用的地方,那就多了,可以用到手持電器給電池充電、安裝到住家房頂供室內照明,甚至進一步與布料結合,做成自動發電的衣服。

   新技術總會想到以後怎麼樣的廣為應用,但從實驗室走到商場,並不那麼容易。奈米天線在製造上或許較為簡單,但如何儲存與傳送所產生的電能,仍是一大挑戰。紅外線固然可以產生交流電,頻率卻在原子的層面,高達每秒鐘 10 兆次,而我們用的電器每秒鐘僅需 60 次,研究小組正在研究降低頻率的方法,並且轉換成直流電可以儲存到電池。研究小組,已經有多種能源轉換技術申請專利,成員仍然樂觀的認為不出幾年,新一代的太陽能採集方式,即將普及問世。

   太陽能取之不盡、用之不竭,地球上不能補充的能源即將耗盡,日後必會有更多的研發打太陽的主意,更方便的技術來採集、轉換、儲存、傳輸太陽的能量,奈米科技也必繼續扮演重要角色。

重點分析
  • 數十億根奈米天線技術,是把導電的金屬線製成極小的螺旋方塊,連在一起放在膠布上,作為採集熱能的器具,估計可以採集到 60% ~ 70% 的太陽能量,比現在的太陽電池,僅能採集到 20% 的太陽能更有效;
  • 在正確的材料、形狀與大小下,受激的奈米天線能夠在紅外線波長中收穫高達 92% 的能量;
  • 以奈米天線技術吸收80% 的太陽能量,可以直接點亮 LED 路燈,許多城市可能設計都改變;
  • 數十億根奈米天線技術,作為採集熱能的器具,估計可以採集到 80% 的太陽能量,白天晚上都可以採集太陽能量,就足以省上許多儲能系統成本,使整個競爭成本遠低於現在光伏太陽能發電系統。
  • 未來也可以用石墨烯高度有效地將光能轉化為電能

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