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臺師大記憶體會發光 新材料打game工作不驚慌
新知
第1753期
臺師大記憶體會發光 新材料打game工作不驚慌
2021-10-06
【記者許如鎧綜合報導】記憶體負責數據儲存或是暫存的工作,在科技時代的日常扮演著極為重要的角色,舉凡電腦、手機等3C產品都有它的身影。臺師大光電工程研究所教授李亞儒率領團隊,與日本九州大學材料化學與工程研究所特聘教授玉田薫(Kaoru Tamada)合作,研發新世代發光記憶體,讓資料能同時以電子與光學的形式傳送,進一步改善傳輸與顯示效率。此研究成果於7月登上知名國際期刊《自然通訊》(Nature Communications)。 臺師大偕手九州大學開發新世代發光記憶體,於110年7月登上知名國際期刊《自然通訊》(Nature Communications)。 圖/李亞儒提供0與1是電腦最原始的基本語言,讓其能儲存與表達一切文字、影像、聲音等,也因此輸入、讀取這些語言的記憶體,成為數據資料與人類溝通的橋樑。現今較為普遍的是快閃記憶體,應用於電腦、隨身碟等,以及一般性資料存取。然而,它即便在讀、寫入時能以單一位元(註)進行,刪除卻是區塊抹除,有無法單一性刪除的弊病。而目前市場預期可成為替代品之一的可變電阻式記憶體(RRAM),是利用電阻的不同來表達0與1的位元數據。然其檢測電阻的手法容易限制運行效率,雖近年已有將RRAM與LED結合的產品出現,但兩元件各為不同材質,難以整合。註:位元(Bit),亦稱二進位制,表現0與1的基本單位。為克服整合困難,李亞儒表示,團隊轉向「鈣鈦礦量子點」,希望藉由根本問題「材料」,解決眼前障礙。透過控制外加電場,團隊證明RRAM元件與LED元件均可使用鈣鈦礦,換句話說材料即可整合,讓製程簡單化,前者能夠以電子方式進行數據寫入、刪除和讀取,後者則具高速光學傳輸特性,同步傳遞存取的記憶資訊。此外,團隊也在發光元件中善用量子點的特性,進一步控制光線波長,藉此讓發光的顏色有所不同,來即時判讀發光記憶體是處於0或1的記憶狀態。而這項研究最大的特點在於,突破以往電阻式記憶體用電判別0或1的位元訊號,改為更加直觀地以視覺判斷RRAM當下的狀態。並且,此研究作為把電子學和光子學兩者整合的新範例,同時也將鈣鈦礦材料的應用範疇大力拓展,可望在未來進一步突破運算速率,如避免設備延遲等問題。事實上,成功的背後參雜許多軼事,團隊成員光電所博士生嚴孟城表示,他們時常不眠不休地研究到半夜,一天大概只睡2到3小時就起床,有時還會被誤會成很早來學校,實則是還沒回家,「到最後實驗室的夥伴都會比較誰最苦命。」嚴孟城苦笑道。他也分享,台日的遠端合作也讓其中多了阻礙,雙方的想法難以即時交流,只能盡量透過時間有限的視訊機會作溝通調整,是相當特別的體驗。 臺師大光電工程研究所研究生嚴孟城操作顯微螢光光譜系統,分析鈣鈦礦量子點的光學特性。 圖/李亞儒提供「記憶體的創新是對市場有影響力的。」YOUTUBE剪輯師林原立表示。這項具有高度潛力的創新研究,其應用範疇從高階的資料加密保護科技,到日常生活中的視訊會議系統、遠距教學或是簡單的螢幕顯示,都將可能帶來運算效率的提升。
捍衛食安 台師大研發光學檢驗系統
新知
第1682期
捍衛食安 台師大研發光學檢驗系統
2018-10-03
【記者許芷瑄綜合報導】近來國內食品安全屢出問題,根據以報導食安為主的知識頻道《食力》統計,在約1800份網路問卷中,仍有近半民眾對食安抱持著不信任的態度。因應食安風暴,由國立台灣師範大學光電科技研究所教授謝振傑所帶領的團隊,設計出「快速、無需前置作業的食品有害成份光學檢測」,期望透過光學反應,為食品安全把關。本屆台灣創新技術博覽會開展於27日至29日,此項設計在博覽會中榮獲「創新發明館」的四件亮點產品之一。該設計備有檢測儀,儀器所發射出的光波會穿透含有不同成分的食品,而後會產生屬於該食品的光譜,再透過連線到雲端的大數據資料庫分析比對光譜之差異性,即能顯示食品成分是否安全無虞。像是展場上所展示的各品牌奶粉經過光譜分析後,就能比較出各品牌成分內三聚氰胺的含量。 國立台灣師範大學團隊在本屆台灣創新技術博覽會上接受科技部頒獎。 圖/許芷瑄攝團隊指導老師謝振傑說明,原本光學檢測是運用在植物病毒偵測上,然而後來食安問題接連爆發,團隊才進而思考能否藉由光學技術進行食品檢測,在食安的控管上盡一分心力。由於現有的食安檢測儀器通常都價值不斐,且檢測前需先做食品採樣,再由專業人員操作儀器檢測,整體程序既耗材又費時。團隊成員、台師大全球經營與策略研究所學生郭泓毅說:「經過許多市場訪問及研究後,才發現食品產業的困難是無法進行大規模品管。」而此檢測系統只需利用光波穿透食品後,所呈現出的光譜特徵判斷,就能經由大數據資料庫中的檢測標準,快速檢視出結果,在系統操作上不需要繁複步驟,就能有效達到目的。 整套食品有害成份光學檢測系統,在本屆台灣創新技術博覽會攤位上展出。 圖/許芷瑄攝目前此檢測系統已進入商品化階段,觀展民眾陳昱捷認為,如果能有效應用在整個食品產業,民眾對於食安的信任度應該會提高。該團隊也持續與食品廠商以及相關食安檢測單位接洽中,預期推廣至食品產業的各供應鏈。郭泓毅更補充說:「未來光學零件若是有持續進步升級,也會將產品進行改良更新。」研發團隊期望無論是現今或是未來,此檢測系統皆能解決食品產業之品管問題。
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