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更新日期:104年9月10日

臺大團隊水質過濾 手機檢測重金屬勇摘光寶創新技術組金銀獎

第十五屆光寶創新獎接軌創業作品高度商品化,臺灣大學水質過濾、手機檢測重金屬勇摘技術金、銀大賞 新加坡國立大學醫療照護裝置奪設計之冠。全球華人界最盛大的設計賽事-「光寶創新獎」獲獎名單揭曉。今年以「光、電、節能」與「智慧科技」為主題,共收到全球超過1,678組作品激烈角逐。今年首設「技術創新組」,提供跨領域創新作品參賽。多項作品解決時事熱議難題,水源污染與食安議題解決方案最受評審青睞,其中首度參賽的臺灣大學化學工程系雙雙勇摘金、銀賞,表現亮眼。

「技術創新組」金賞作品「Geomimetic Membrane仿地質性膜」研發出獨步全球的水質過濾及分析技術,能將工業用水、溶劑、酸鹼液等液體透過固液分離處理後回收利用,可望改變工業製程、降低環境傷害與水資源耗用。

銀賞作品「重金屬捕手」結合微電漿放光技術,運用智慧型手機便能即時檢測出食物及液體的重金屬含量是否超過標準,讓食物及飲用水多一層保障。

仿地質膜(Geomimetic Membrane)之孔洞成型技術榮獲「光寶創新獎」金賞

「光寶創新獎」有全球華人設計奧斯卡獎的美譽,鼓勵產品的設計創新。今年第十五屆競賽活動,首次在「設計創新組」之外增設「技術創新組」,本校化工系兩組團隊首度參賽,雙雙勇奪「技術創新組」金、銀大賞的殊榮。其中,臺大化工系童國倫教授之膜過濾研究團隊以仿地質膜 (geomimetic membrane) 之孔洞成型技術的創新,獲得了金賞的肯定,自1,678個參賽團隊中脫穎而出.

童教授帶領臺灣大學與中原大學組成之跨校研究團隊進行無機分離膜開發之研究,他們相信科學其實和大自然密不可分,以來自於火山爆發中所觀察到的靈感,成功研發出獨步全球的高效能多孔無機膜,能將工業用水、溶劑、酸液、鹼液透過固液分離處理後回收再利用,可望改變工業製程生態。該團隊更與臺大牙醫學院合作,將此技術應用於牙植體的表面改質,使牙植體也有綿密孔隙,促進牙骨生長與牙肉更緊密結合,拿下科技部2015年專題研究創作獎。未來更可望朝電子元件邁進,幫助鍍膜導熱或絕熱,相關應用無窮。

童教授研究團隊表示,當我們看到齊柏林先生所拍攝的「看見臺灣」影片,我們看見了臺灣的美,同時也看到了臺灣的傷痕。我們深信沒有一位企業家會忍心看到臺灣的好山好水遭破壞,這些少數的製造業者傷害臺灣好山好水的行為,主要是出自於技術能力與競爭力低落,因此無法獲得合理的利潤以兼顧環保。但我們也因此領略到了,我們人類生活在自己的地球家園,如何永續的運有有限的水、能源與資源並充費的循環再利用,是我們對世世代代子孫的責任。因此,童教授研究團隊致力於發展能有效回收或運用各類水、能源與資源的新技術,這些都需要高效能的分離與純化技術。

童教授研究團隊認為,要開發新技術,想法與做法都要不同於以往,才能有所突破。本技術的前瞻性與創新性在於首次於全球薄膜科技領域提出相對於仿生 (biomimetic) 概念的仿地質 (geomimetic)概念,應用於無機膜孔洞材料的開發,而本技術成功開發已使臺灣在全球無機薄膜分離材料的學術領域立於指標性的地位。以仿地質 (geomimetic) 結構與形成機制概念所製備出的多孔性無機膜,效能優於全球現有的文獻數據,有極優異的分離選擇特性,相當具應用潛力。而其另具有之奈米孔道結構尚未被完整剖析,在分子級分離應用上更令人期待。

此火山石啟發造孔技術概念---仿地質膜 (geomimetic membrane),不但成功的應用到無機分離膜的開發,更可延伸至牙植體等醫材及電子元件用的導熱、絕熱塗層製造,每項研發都可以是臺灣的未來優勢。此技術的成功開發與獲獎,感謝中原大學薄膜中心創辦人賴君義國家講座教授一路以來在各方面的支持與指導,以及臺大桂冠計劃、科技部優秀年輕學者研究計劃及先導型產學合作計劃的支持。

(撰稿:臺大化工系童國倫教授)

可攜式重金屬檢測裝置榮獲「光寶創新獎」銀賞

獲得第十五屆「光寶創新獎」之「技術創新組」銀賞的是本校化工系徐振哲教授的研究團隊,以微電漿系統結合手機進行即時重金屬檢測的「重金屬捕手」獲獎。此項作品為研究團隊成員葉柏緯、陳旻均、黃非紅與高鵬凱所共同建構、資工所邱婷蔚協助APP開發與悅智全球顧問公司游森禎協理參與作品的發想與定位。

近年來,臺灣食品安全問題頻傳,重金屬污染為一大禍首。在重金屬的檢測上雖然可委託民間獲認證實驗室進行,但多耗時、成本高。因此開發個人化、可攜式的重金屬檢驗工具實刻不容緩,「重金屬捕手」便在這樣的需求下開始醞釀並成形。「重金屬捕手」為結合微電漿發光、微型光譜儀分光與手機APP分析之可攜式重金屬檢測裝置,具有「即拍即測」的優勢,可於單次同時檢測多種重金屬元素,僅需取樣、拍照與分析三步驟即可在一分鐘內完成檢測。

電漿為離子化氣體,電漿發光之放射光譜含有與化學組成相關之資訊,以電漿進行成份分析已有多年歷史,然而傳統的電漿系統,造價動輒百萬且體積龐大。徐振哲教授之研究團隊,多年來以電漿科學的探討與電漿技術的開發為研究主軸,其以累積多年的電漿技術,建構以微電漿系統 – 放電間距在1 mm以下之電漿裝置 – 為核心的即時重金屬檢測系統。「重金屬捕手」改變大多數人對電漿系統與光譜分析必須是昂貴且複雜的刻板印象,以9 V乾電池配合高壓電源驅動微電漿系統、搭配自行組裝之微型分光儀與手機APP進行光譜擷取、處理與分析,建構出首創之手機式重金屬檢測設備。

徐教授研究團隊表示,仍在研發階段的「重金屬捕手」,目前可檢測鉛、銅、鋅等重金屬,未來可擴展至檢測90%以上環保署列管之重金屬。「重金屬捕手」的開發,除了在食安應用上別具意義外,也為電漿在生醫、檢測與環安等各領域的應用帶來更多的可能性。「重金屬捕手」的開發,感謝臺大桂冠型研究計劃、科技部優秀年輕學者研究計劃與應用型產學合作計劃的支持。

(撰稿:臺大化工系徐振哲教授)

  • 左起化工系童國倫教授、凌德成、張楷焄、光寶科技副董事長陳廣中、陳建樺、柯家傑及李雨霖。

    左起化工系童國倫教授、凌德成、張楷焄、光寶科技副董事長陳廣中、陳建樺、柯家傑及李雨霖。

  • 左起:化工徐振哲教授、葉柏緯、陳旻均、黃非紅與教育部技職司司長李彥儀。

    左起:化工徐振哲教授、葉柏緯、陳旻均、黃非紅與教育部技職司司長李彥儀。

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