【記者何依庭報導】在現代農工業的發展下，環境水體中普遍存在除草劑與毒化物污染問題。目前就讀國立台灣大學生物機電工程學系碩士班的陸品丞，大學時期在國立嘉義大學生物機電工程學系助理教授龔毅指導下，以浮萍結合光電系統，研發基於浮萍的光學生物感測器，能檢測到更低的除草劑劑量。這項研究登上國際生物感測領域排名第一的期刊《Biosensors and Bioelectronics》（Impact factor 10.7）。 「農田水池常會受到除草劑的汙染，但專業檢測儀器較昂貴，所以想開發簡單且有效的生物感測器。」陸品丞提及，過往使用自動監測分析系統（Scanalyzer）檢驗水中毒物時，需要投入數十萬美金（約新台幣318萬以上），但此研究成本降低至10美元（約新台幣318元以下），且在第2天就能檢測出最低極限值，分別為10 ppm 和1 ppm，相較需高度仰賴手動檢驗，在第7天測出36.4 ppm與34.0 ppm的國際標準方法，不僅顯著提升效率，也突破過去對除草劑劑量的檢驗極限。 這項系統利用LED燈模擬自然光照條件，將太陽能板置於水體底部，使用萬能電表監測太陽能板的電壓、電流與功率。當浮萍未受到除草劑抑制時，將正常生長在水體上並遮蔽上方光源，導致太陽能板無法接收充足光線，萬用電表監測到的數值進而降低。陸品丞表示，除了浮萍遮蓋的面積大小外，葉片因為失綠、變白與黃化造成透明，也會導致太陽能板吸收更多光線，提高萬用電表測量到的數值。 台北市翡翠水庫管理局操作科操作股長徐硯庭表示，實務上評估水質優養化，以即時監測數值為初步判斷依據，但因數值易受藻類品種與數量影響，需搭配其他採檢方式。嘉義養殖漁業生產區發展協會執行長陳泓碩說明，目前養殖漁業需要更精確且低成本的水質檢測手段，有些漁民負擔不起昂貴的水質監測設備。此外，室外水池容易因有機物和生物膜附著影響檢測準確率。因此新技術的價格與準確率是優先考慮的重點。 雖然此次研究提高檢測效率，不過陸品丞在論文中提到，兩種除草劑的作用機制不同，對抑制浮萍生長有速度上的差異，考慮化學物質對植物生長的影響是應用時需注意的問題。談到未來發展方向，陸品丞説：「一點點的氨氮毒物就會讓水中生物死亡，而藻類過度生長則會使水質優養化。」他認為養殖漁業與水壩有即時監測水體污染的需求，日後也想繼續研究檢驗水中氨氮毒物與水質優養化的領域。

【記者黎昕俞綜合報導】電動車發展日新月異，其中可以防碰撞、辨識駕駛等多功能的感測器，讓汽車更全能。由國立中興大學材料科學與工程學系教授賴盈至帶領的團隊，研發出一款可自發電並具長距離感測能力的「自驅動電動車感測器」，將其配置在電動車上，不需要電池供電，大幅降低能源消耗。研究成果刊登於9月份國際頂尖期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）。 興大材料系團隊，研發可自發電且具長距離感測能力的「自驅動電動車感測器」，不需電池供電，大幅降低能源消耗。　圖／團隊提供電動車中包含多種感測器，可感應外圍環境的變化，並將訊息傳送到使用者手機或車內介面等裝置中。諸如用於偵測周圍物體的雷達、可見光相機等，在提高使用者安全性和可靠性方面扮演重要角色。然而，現今電動車感測器大多依靠車輛供電，若未來發展更多需要感測器的功能，賴盈至則提醒道：「當感測器變多，隨之增加的電力消耗會讓車子能行駛的距離變短。」因此，團隊改良摩擦奈米發電機 （Triboelectric Nanogenerator, TENG）的原料，增強自然環境中的靜電，讓感測器自行驅動，達成不需供電、降低能耗的目標。 團隊利用奈米材料加上靜電材料，提高電荷捕獲能力以增加摩擦電荷的密度。　圖／團隊提供摩擦奈米發電機是利用兩種材料經接觸後表面產生帶電的自然現象，將環境中的能量轉為電能的技術。不僅能用以感測周遭環境，接觸的材料也可以自由更換。團隊為改良感測器材料和結構，將摩擦奈米發電機的原料換成MXene（註一）及導電海綿。因MXene不穩定的結構且表面積大，容易吸引電子而產生靜電，故能提高感測器表面帶電離子的數量。而且，團隊更加入具大量孔洞的導電海綿用以增加電荷密度。如此一來，當人體往感測器移動時，其非接觸的感測能力最小可達1毫米的物體，並且最遠可以偵測到2公尺以外物體移動。<b>註一：MXene是材料科學中的一種二維無機化合物，厚度相當薄，有著過渡金屬碳化物的金屬導電性。在研發過程中，面對奈米材料表面積過大易氧化，導致感測能力降低的問題。團隊特意將其埋入靜電材料中，減少觸氧面積，同時表面電荷會往內部的MXene移動，讓內部儲存更多靜電，進而增強感測訊號。就讀興大材料系碩士班的團隊學生呂明翰進一步說明，「這樣做也能讓感測器較為柔軟，更服貼於車子表面，不必擔心美觀問題。」 當人體靠近感測器時，會與之產生靜電感應，偵測的電壓會顯示在一旁的螢幕上。　圖／團隊提供國立臺灣大學醫學工程學系教授林宗宏則表示，因現今的光學感測器在天候不佳時難以使用，但此作品能與光學系統的感測器可以互補，具有可看性。對此，賴盈至教授表示未來亦會往此方向發展，並補充道：「如何讓原料以便宜且大量生產製作，則是未來的挑戰。」

Light UP盲彎壓線感測器以模組化及不鏽鋼材質設計，能夠快速安裝及維修，並適應戶外惡劣的使用情境。　圖／林美潔提供【記者古宇恩綜合報導】山路地形複雜，駕駛常因彎道盲角導致無法即時應對路況，進而釀成意外。國立臺北科技大學工業設計系學生團隊研發「Light-UP盲彎壓線感測器」，將現有山路凸面鏡結合燈光設計及壓線感測器技術，盼讓行經盲彎的用路人更容易意識對向來車狀況，避免意外發生。 此發明亦榮獲2022年臺灣國際學生創意設計大賽產品設計類銀獎。一般凸面鏡的可視距離僅有30公尺，而駕駛從反應到煞停平均需要22公尺，反應不及容易導致對撞，且凸面鏡在視線昏暗或山間起霧、下雨更無法發揮作用。因此，團隊設計在入彎前的50公尺處，放置壓線感測器，當車輛通過時，系統會即時透過凸面鏡的兩側燈光閃爍警示提醒駕駛。團隊成員施奕均說明，壓線感測器目前已被廣泛應用在紅綠燈、停車場閘口的辨識，「它的技術成熟，也就代表我們的研發很快可以被實際生產，投入使用。」 Light-UP盲彎壓線感測器由光流誘導系統、太陽能板及壓線感測器組成，讓駕駛者更早意識對向來車，及早應對。　圖／林美潔提供Light-UP由左右兩側的光流誘導系統、上方的太陽能板及放置於入彎50公尺前的壓線感測器組合而成。團隊成員林美潔說明，系統可安裝於現有凸面鏡，為加速安裝及維修，降低過程中的危險性，採用模組化（註一）設計。此外，團隊選用耐用度高的不銹鋼，透過沖壓（註二）技術製作成各部件，應對戶外惡劣的使用情境。施奕均補充，過去團隊曾考慮不保留凸面鏡的方案，「考量到駕駛的習慣和心理狀況，沒有這面鏡子他們會感到不安心。」註一：是由數個「基礎功能元件」組成的「特定功能組件」，通常具有相同的製造過程及邏輯。註二：借助機械的動力重擊材料，將材料裁切、折彎、塑造成模具所規範的成品形狀與尺寸。林美潔表示，光流誘導系統能否成功引起用路人的反應是關鍵，團隊耗費大量時間研究燈光的尺寸，「如果太小的話，它是起不了作用的。」他也補充，系統造型要結合現有道路設備及顏色，才能將對於駕駛的影響降至最低。此外，為避免光線過於刺眼影響視線，團隊在燈源前設計大片Ｙ字形孔洞組成的遮罩，讓光線不會大面積直射眼球。 Light-UP盲彎壓線感測器由光流誘導系統、太陽能板及壓線感測器組成，讓駕駛者更早意識對向來車，及早應對。　圖／林美潔提供「凸面鏡會起霧的話，團隊或許可以考慮除霧的功能。」送貨司機陳南屏給予建議，同時他也認為除山路外，這套系統在平面的T字路口等也能起到相當程度的警示作用。施奕均表示，技術上Light-UP在未來三至五年即可投入生產，但由於系統屬於公共設施，政策能否配合成為商業化的關鍵。 國立臺北科技大學工業設計系團隊以Light-UP盲彎壓線感測器勇奪2022年臺灣國際學生創意設計大賽銀獎。圖上為得獎團隊成員（從左至右）分別是老師范政揆、學生施奕均、林美潔。　圖／林美潔提供

【記者顏婕儒綜合報導】現今社會正面臨少子化及高齡化的問題，使長期照護出現量能不足的狀況。建國科技大學自動化工程系暨機電光系統研究所教授王俊傑帶領團隊研發「可偵測病人姿態與生理現況之醫療床」，能夠即時顯示病人身體數值，望能提升照護效率及品質。 建國科技大學團隊研發「可偵測病人姿態與生理現況之醫療床」，榮獲2021第８屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌。　圖／研究團隊提供嘉義市私立新仁友老人長期照顧中心負責人陳郁雯說明，目前長照中心照護者與被照護者的比例約為1：8，缺乏人力的問題相當嚴重。照服員需協助病人翻身、換尿布、餵飯等等瑣事，工作繁忙，因此通常他們只能在固定的時間去確認病人狀況，並沒有辦法即時發現問題，「病人的床都被從尿布滲出來的尿浸濕了，然後醫護人員去看的時候才知道。」王俊傑舉例說明。為此，團隊將醫療床結合手機APP與醫護站的電腦螢幕，讓照服員能時刻監控病人的姿態、體重以及尿濕等情形。 現今社會人口高齡化嚴重，長期照護面臨人力不足的問題。圖為示意圖。　圖／嘉義市私立新仁友老人長期照顧中心提供團隊利用單晶片控制器作為主機，搭配姿態感測器、溫濕度感測器以及壓力感測器三種元件，組成可偵測病人姿態與生理狀況之醫療床。將偵測到的資料整合後，再以藍牙連接把數據傳送至顯示器上，「藍牙的傳遞速度快，相對起來比較沒有那麼耗電。」團隊成員姚穎源補充。不過他也提及，未來如有遠端監測的需求，則可以改成Wi-Fi傳輸。設備中的姿態感測器可用於偵測病人是否維持相同姿勢過久，因長時間臥床可能會導致褥瘡（註）。另外，該功能也可長期紀錄病人的姿態，檢視復健及藥物的使用對病情有無幫助；溫濕度感測器則是放置於尿墊下方，感測被照護者的下半身溫度及濕度，方便確認是否有排泄物；而壓力感測器則可以檢視被照護者的體重是否有出現嚴重落差，「驟減或驟增可以提供給醫生判斷，這個病人目前狀況是不是有什麼緊急的變化。」王俊傑表示。註：褥瘡是指骨頭突出、脂肪較少的皮膚處，由於長期壓迫導致血流阻礙，而造成的潰瘍或壞死。 可偵測病人姿態與生理現況之醫療床只需將感測元件置放在對的位置，即可時刻觀測病人狀況。　圖／研究團隊提供不過，陳郁雯表示，目前市售品質較好的尿布能夠有效防止尿液溢出，避免皮膚起疹，因此只要沒有排遺就無需更換，他說：「長輩如果需要你幫他換尿布翻身的人，表示他冷跟熱已經不會講了。」因此他建議，溫濕度感測可以偵測全身的體溫，以及是否有出汗的情況，讓照護者可以更準確地判斷病人的感受，對照護會更有幫助。團隊下一步規劃將裝置模組化、輕量化，讓沒有機電相關背景的照護者也可以方便地組裝與使用。此外，王俊傑也透露，未來將提升原有感測元件的穩定度和靈敏度，增加偵測精確性，以利商品化，並持續與醫療院所以及長期照護相關機構搭配合作，「聽聽看他們還有沒有什麼需要增加的功能，那我們再把它加進去。」

【記者吳姿芳綜合報導】根據109年臺北市消防統計年報，瓦斯外洩是造成火災的主因之一。對此，育達科技大學研發團隊結合雲端伺服器，研發能維護居家安全的「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」。此研發獲得2021第８屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌。 育達科技大學與苗栗校際聯盟研發團隊研發「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」，奪得2021第８屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌。　圖／研究團隊提供「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」設有火焰、瓦斯與溫濕度三種感測器，其中瓦斯探測器能同時探測煙霧與瓦斯。感測器能透過微電腦晶片將數值傳送到雲端伺服器，團隊成員育達科大物聯網工程與應用學系學生曾孝棋進一步說明，若偵測結果超過預設的正常數值，雲端伺服器便會自動關掉總電源，並切斷瓦斯通道，「例如室內溫度高於預設溫度。」另外，系統也會傳送E-mail與LINE訊息至用戶的手機，讓用戶能即時接收家中瓦斯的使用狀況。 火焰感測器可以偵測火焰的亮度，以判斷火勢大小，而瓦斯感測器則會偵測瓦斯與煙霧的數值。　圖／研究團隊提供團隊指導老師、苗栗縣私立君毅高級中學資訊與水電科主任楊昇運表示，傳統防災系統在偵測到危險因子時，僅會以響鈴和撥打電話這兩個方式提醒用戶。然而「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」除了結合網路主動切斷電源和瓦斯，還可判斷火源與火災發生原因。 雲端伺服器結合網路，能自動斷電及切斷瓦斯通道，並發送Email及LINE 訊息通知用戶。　圖／研究團隊提供此外，雲端伺服器能存放一個月內所偵測到的火焰、瓦斯與溫溼度數值的歷史紀錄，並自動產生圖表。用戶透過手機、平板與電腦便能觀看瓦斯用量，進一步修正自身使用瓦斯的習慣，系統也會推薦用戶購買適合的延長線與電器設備，降低電線走火的風險。針對瓦斯探測器可同時偵測煙霧與瓦斯的功能，新北市政府消防局第七救災救護大隊隊員包國言說：「煙霧與瓦斯的特性不同，可能會產生衝突。」他表示，若要讓系統實際應用，偵測器的位置須考慮家庭所使用的燃氣，因為不同燃氣有不同比重，他補充道：「如果是天然氣的話不能裝在地板上，液化石油氣相反。」目前「物聯網智能瓦斯與電力控制系統」透過網路傳送消息，研究團隊希望未來能結合藍芽，提供品質穩定的伺服器，並加裝更多偵測器，掌控所有可能導致火災的危險因子。包國言建議團隊，若系統結合119報案，可以幫助獨居和行動不便的長者跟瘖啞人士。團隊也考慮結合過去研發的「電力控制系統」，在同一個網頁內觀看瓦斯、火焰與電力的使用狀態。

【記者林昕璿綜合報導】光感測器是透過接收光波產生電流的裝置，常被運用於遙控家電、智慧型手機的影像感測。國立陽明大學生醫光電研究所教授薛特（Surojit Chattopadhyay）的研究團隊與國立臺灣科技大學、國家實驗研究院學者合作，共同研發新型奈米材料，進而開發出兼具光譜吸收範圍廣，及光電轉換效率佳的光感測器。 國立陽明大學生醫光電所教授薛特帶領博士生高聖禹，研發新型奈米材料，打造廣譜光感測器。　圖／薛特實驗室提供薛特表示，傳統半導體的光檢測器，雖然光響應（註）速度快，但是光能轉換的電流小。而電流是因為自由電子移動而產生，因此電流小代表裝置在光的吸收遷移率（即電子移動）上受到限制。雖然現今廠商亦有開發新式材料的光感測器，如二硫化鉬（MoS2），但其仍有電子移動性差，及光可吸收範圍侷限於紫外線或可見光的缺點。註：光響應為光電轉換能力的指標，意為每一瓦特的光，可轉換為多少安培的電量。為了突破光響應度不足的問題，薛特與他帶領的生醫光電所博士生高聖禹（Sandip Ghosh）想到利用二硫化鉬吸光的特性，結合可吸收紅外線的材料——上轉換奈米粒子，來製作光感測器。團隊以二硫化鉬作為主要電荷運輸載體，並藉由讓兩物質同時吸收光的方式，大幅提升光響應能力。 二硫化鉬吸光範圍約在650微米，透過結合上轉換奈米材料，能讓吸光範圍達到1064微米。　圖／薛特實驗室提供「儘管響應度值很小，但現今商用的感測器，仍多以矽半導體製成。」薛特解釋，矽半導體製成的感測器需透過低溫才能展現良好的性能。而團隊的廣譜光感測器不僅可吸收光譜範圍廣，吸光範圍涵蓋紫外線、可見光與紅外線，且在室溫就可進行，並同時具有高穩定性。團隊表示，有別於一般光感測器每瓦特僅能產生約一安培的電流，團隊的感測器在呈現最佳感測性能時，其光電轉換能力是一般感測器的1000多倍。此外，團隊研發的廣譜光感測器具有體積小的優勢，大小只有4.5微米。不過在製作階段，將二硫化鉬、 上轉換奈米粒子兩種材料結合的過程，需花費18到20小時。另一方面，薛特表示，雖然廣譜光感測器實現創紀錄的光響應性，但相比傳統矽為基底的光感測器，在光響應速度上仍有差距。而在商業運用上，此廣譜光感測器還需進一步改良，薛特說：「大多數智慧型手機使用半導體處理，但我們的設備並沒有半導體，因此還要時間來達成技術上的兼容與封裝。」國立彰化師範大學電子工程系教授林得裕也表示，此技術的高光電轉換率已是很大的突破，但若要運用於智慧手機的拍攝功能，速度仍過慢而不能及時顯現影像。不過在低端運用如遙控器，僅需再經過相關設計與系統工程，就可望進入商品化。

【記者徐安萱綜合報導】有鑑於目前台灣的車禍意外仍仰賴人工通報，聖約翰科技大學資訊與通訊系研究生劉宇倫、鄒裕麟、吳治緯與教授范俊杰研發「車禍事故即時通報系統」，智能化的通報系統有助於救護人員更清楚、快速，抵達正確的事故地點，進行救援工作。該系統獲得「2017韓國首爾國際發明展」銀獎。「車禍事故即時通報系統」利用G-Sensor偵測出車禍撞擊或車輛墜落之情況，將車禍意外的即時通報智能化。　圖／范俊杰提供。　圖／范俊杰提供&nbsp;台灣車輛的密度高居世界第一，據內政部統計資料，台灣一年約發生十六萬件車禍，平均每天會發生四百三十餘件。范俊杰表示，長期以來車禍意外的即時通報均未智能化。因此當車禍意外發生，多數民眾仍選擇撥打緊急電話119的通報方式。然而人工通報容易有溝通不良、地點偏誤、錯過黃金救援時間等缺點。&nbsp;車禍事故即時通報系統利用「G-Sensor」偵測車禍撞擊或車輛墜落的情況，使用全球定位系统（Global Positioning System，GPS），將事故地點的精準座標位置，利用藍牙（Bluetooth）傳送到親人手機或事故中心。透過行動應用程式（Application，APP），將車輛的經緯度座標轉成實際地圖，增加救援行動的速度與精準性。&nbsp;G-Sensor是重力感測器，能夠感知重力的變化，例如晃動、跌落、上升、下降等物體移動，都能轉化為電子信號，通過電腦的計算分析後，就能完成預先設定好的程序。劉宇倫表示，系統便是透過G-Sensor感測撞擊來啟動車禍事故通報的程序。&nbsp;劉宇倫說：「G-Sensor的成本是低階產品也能負擔的範圍。」由於成本較低，G-Sensor的應用範圍相當廣泛，例如硬碟或CD隨身聽在遭遇撞擊的時候需適時停止硬碟或光碟轉動、汽車的安全氣囊是否充氣、行車紀錄器透過碰撞觸發自動錄影等。

【記者陳問荷台南報導】據內政部消防署統計，民國105年截至10月止已有57件一氧化碳中毒事件，造成三人死亡、167人受傷。有鑑於此，輔英科技大學學生團隊開發出「安心洗」，在一氧化碳濃度超過35百萬分率（ppm）後便控制熱水器無法再加熱，阻斷一氧化碳繼續產生。他們的作品也在9日的「2016全國性永續健康與智慧生活科技實務專題競賽——H2O健康城市擂台賽」中獲得特別獎。 民國95年至104年因一氧化碳中毒事件送醫人數統計圖。資料來源／內政部消防署消防年報依中央研究院評估「局限空間危害氣體」的標準，密閉空間中當一氧化碳濃度高於35ppm，即對人體有輕微的危害，若暴露六至八小時則可能產生頭痛、噁心的症狀。以往的一氧化碳警報裝置，僅能在濃度超標時發出聲響或發光二極體（Light-emitting diode，LED燈）加以警示，若民眾單獨在家或已暈眩無力，只憑著警報並無法阻止憾事發生。「安心洗」結合了一氧化碳濃度感測器及瓦斯控制系統，當偵測到一氧化碳濃度趨近危險值時，便用加裝的馬達停止熱水器運轉，如此可從源頭阻止一氧化碳濃度繼續上升。另外，若民眾已在浴室中吸入太多一氧化碳而陷入暈眩或頭痛，「安心洗」可及時阻止熱水器加熱，在20至25秒內即可冷卻熱水，透過洗澡水的溫度變化警醒民眾。團隊指導老師、輔英科大健康事業管理系助理教授林政翰表示，儘管已有自動開窗、警報器等預防裝置，一氧化碳中毒事件仍時有所聞。目前市面上熱水器中關鍵的加熱裝置稱為「水點火」，冷水流過此轉換閘門便能被加熱成洗澡用的熱水。團隊便從此環節開始改良，希望在災害發生的第一時間便停止「水點火」運作，讓瓦斯管線無法得到熱能並立即冷卻，以防止悲劇發生。團隊成員、輔英科大資訊科技學位學程學生陳俊諺說，之後他們打算和製造熱水器的廠商合作，將馬達和警報器內建在熱水器中。 輔英科大展示「安心洗」實作模型圖，在瓦斯開關的閘門口加裝馬達，有效阻斷一氧化碳濃度上升。圖／陳問荷攝

【記者陳亭蓉台北報導】「有骨科醫師提及無法即時確認病人復健狀況的問題，讓我開始發想復健感測裝置。」國立台北科技大學電機工程系控制組教授黃有評帶領團隊於10月31日發表「六軸慣性感測器」，可即時判別關節復健數據並傳送成果，協助患者與醫師更有效率地確認與調整復健功效。此裝置由北科大研究團隊與嘉義長庚紀念醫院合作開發，目前已取得兩件新型專利。主要著重於感測膝關節的復健成果，使用者將其戴在大腿與小腿上，復健時感測器便可偵測人體關節的運動次數、時間、角度，並藉由所設計的行動應用程式（Mobile application, APP）即時呈現運動的數值與紀錄。 「六軸慣性感測器」穿戴在大腿與小腿上，偵測膝關節之活動情形。　圖／陳亭蓉攝與以往龐大又昂貴的復健工具相較，定價新台幣700元的新型感測器，可達到相當醫院200萬元設備的復健功效。例如以專業復健機器為參考基準下，角度量測即有96％以上的準確率。除了價格的優勢，該裝置還能即時回報病患狀況，提高醫病溝通效率。曾持續復健一年的民眾匡佑倫表示：「來回跑醫院和診所很麻煩，而且每一個復健還會收50塊的健保費。」現在，患者只要看應用程式介面提供的資訊，便可檢視復健成果；專業醫師則可經由分析數據，建立一套術後關節恢復的復健基準。談到該裝置的限制，骨科醫師姚仁青指出，此裝置能夠幫助居家復健的患者，但針對必須到醫院使用其他專業器具的患者則不適用。復健民眾匡佑倫也表示：「數據能夠顯示目前病人距離正常值還差多少，但或許沒有辦法顯示病人真正的感受。」研究團隊除了將感測器應用於偵測膝關節的復健效果，也將感測器附著於手杖上，方便年長者復健運用。展望未來，期許能利用感測器偵測手抖情況，預判中風徵兆。