【記者徐嘉璟綜合報導】新冠肺炎疫情持續延燒，由於病毒可能在飛機內傳播，機艙空氣品質因此成為防疫的關鍵之一。有鑑於此，國立臺灣大學化學工程學系教授吳紀聖率領學生團隊設計「蜂巢式光纖反應器消除飛機艙內空氣細菌病毒（以下簡稱蜂巢反應器）」，希望將高空紫外線導入艙內的光觸媒，有效分解病菌。作品於11月19日獲「第2屆大專校院綠色化學創意競賽」大專組金牌獎。 國立臺灣大學化學工程學系學生鄭宇翔（左）、劉倚辰（中）、盧彥均（右）以「蜂巢式光纖反應器消除飛機艙內空氣細菌病毒」在比賽中獲得金牌。　圖／盧彥均提供一般而言，機艙進行空氣清淨，多使用高效率網（High-Efficiency Particulate Air, HEPA），只能利用過濾方式攔截有害物質。但吳紀聖表示，室內機艙的沙塵較少，主要汙染源為細菌和病毒，故團隊研發的蜂巢反應器與過濾不同，是利用綠能進行化學反應，驅動二氧化鈦（TiO2）光觸媒（註），達到分解、殺死病菌的效果。他補充，高效率網為耗材，需定期更換，而蜂巢反應器清理過後即可再次使用，相較之下成本較低。註：觸媒又稱催化劑，可增加化學反應的速率，並不會在過程中消耗掉。團隊希望將蜂巢反應器裝設於機艙上方，當陽光射入透明機翼，便可透過光纖傳至反應器內的光觸媒。吳紀聖表示，團隊使用的二氧化鈦光觸媒，具有無毒、對人體無害的優點，故可安心應用在機艙。當二氧化鈦接觸到紫外線，就會刺激水分子釋放氫氧自由基，進而氧化有機物的表面，如細菌、病毒，以達滅菌效果。為了加強滅菌效率，團隊將光觸媒塗抹在具有許多孔洞的陶瓷蜂窩內，增加反應表面積，但此舉會產生阻礙光源的問題，團隊因此把光纖插入蜂窩，利用反射傳遞外界光線。吳紀聖解釋，團隊在光纖側面設計刻痕，使光訊號傳入蜂窩的同時，又能經由孔洞照射光觸媒，以進行滅菌。他補充，結合光觸媒和陶瓷是實驗最難的步驟，「要研究空氣的濕度、溫度，才能讓它（光觸媒）固著在上面。」由於機艙是密閉空間，要將紫外線傳入陶瓷蜂巢會有困難，因此團隊希望將機翼改為透明設計，以此導入紫外線。逢甲大學航太與系統工程學系教授方俊補充：「當光進到機翼裡面，光波屬於哪個類型，是否與光觸媒的需求一樣，也很重要。」而除了材料透光性問題，方俊補充，團隊也得注意「疲勞破壞」的情形，確保機翼在多次起降、飛行之後，都不會斷裂，保障飛機安全性。目前蜂巢反應器已證實有良好的殺菌效果，但還未能運用於飛機。臺大化工系學生盧彥均說：「法律有規定飛機的設計與安全性。」研發仍需考量飛行的摩擦力和機體強度。未來團隊考慮先將裝置應用在公車上，盼能協助抗疫，改善公眾空間的空氣品質。 若是菌量不足，會較難測得顯著的滅菌效果。於是團隊使用肉汁培養足量細菌，再將其噴灑於密閉盒，並利用風扇使其擴散，最終才證明實驗有效。　圖／盧彥均提供

【記者劉蘭辰桃園報導】為了找回香甜入睡的方法，中原大學商業設計學系團隊六位學生於22日發表「OLA sleep tight 睡眠管家」裝置，運用康寧光纖、腦波偵測器與光遺傳學原理打造光頻調控的光能枕，依照使用者需求調整入睡與喚醒設定，有助於改善全台灣11.3%人口徹夜失眠的困擾，奪下「2017康寧創星家第二名大獎」。 「OLA sleep tight 睡眠管家」為助於睡眠的光控智慧枕，奪下「2017康寧創星家第二名大獎」。　圖╱陳令倢提供據世界睡眠學會（World Sleep Society）民國106年報告顯示，全球有45%的人口受失眠所苦，長庚醫院睡眠中心則表示台灣有11.3%的人具失眠困擾，失眠多半來自壓力、精神疾病與身體疾病。隊長陳令倢表示，團隊希望解決自身睡眠困擾，但使用坊間睡眠應用程式（Application, APP）卻無法達到效果，於是決定主動研發一款好眠裝置。成員龔安頔則指出，目前大眾多利用藥物助眠，可是成效有限且有副作用疑慮。另外，他表示也有利用噪音或腦波模擬協助入睡的裝置，但都效果欠佳，「所以我們最後選擇用『光』去調控」。陳令倢表示，OLA為一款果凍矽膠軟枕，內建光纖與光調控裝置，設備還包含外建APP與腦波偵測器。使用者入睡前只需啟動OLA並貼上腦波貼片，將腦波數據以藍牙傳至APP記錄。接著設定鬧鐘，讓APP規劃最佳睡眠週期與光調控模式，OLA便會釋放藍光幫助快速入眠，而枕頭中的感壓裝置還會依據頭部重力分區發光，以免光線過強干擾睡眠。最後清醒前，OLA則發出綠光逐漸喚醒使用者。過程中的藍綠光調配將視腦波型態而有所變化，使用者還可藉APP中的腦波數據管理其睡眠狀況。 OLA為一款果凍矽膠軟枕，內建光纖與光調控裝置，設備還包含外建APP與腦波偵測器。　圖╱陳令倢提供「學界對光遺傳學已有多年研究，但過去未有具體用於睡眠的案例。」龔安頔補充，最近則有研究希望用此技術改善睡眠，而本次結合光遺傳與光纖的功能枕則為首創。成員張可認為研發設備中遇到最大的困難起初為確認方向，後期則為模型製作，因立體模型創作非商設系專業，很多技術都得自己課後學習。負責簡報與視覺製作的吳孟瑾則表示，因為商品外型與功能遲遲未定案，文宣設計須不斷重新修改，帶來許多考驗。陳令倢指出，OLA命名取自諺語「快速入眠（Out Like a Light.）」的字首，主要能解決睡眠效率過低、需要短時補眠卻效果不彰等失眠原因。指導教授黃儀婷表示，此次研發跳脫商設系平面視覺設計訓練，要求學生完整地提出一項產品企劃，團隊最大的優勢是蒐集到完整資料、具備溝通與協調能力，並擁有同樣的目標。龔安頔認為，OLA最高的成本是光纖，如何克服將是未來推入市場的挑戰。