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反向聲波降噪音 電子枕助一覺好眠
新知
第1692期
反向聲波降噪音 電子枕助一覺好眠
2018-12-12
【記者林宛賢桃園報導】還在為了室友、另一半的鼾聲困擾,而不能一覺好眠嗎?中原大學電機工程學系教授張政元帶領ANVC(Active Noise & Vibration Control Applications Development Center)學生團隊研發出一款利用「主動式噪音消除」的方式,消除旁人鼾聲與周圍噪音的電子枕頭,此作品13日至15日於2018未來科技展中展出。 放置於枕頭後方的裝置,能釋放出反向的聲波並在耳朵兩側形成靜音區,來抵銷外界的鼾聲及噪音,提供受鼾聲所擾的人一覺好眠。 圖/林宛賢攝此款消除鼾聲與噪音的電子枕頭,是提供給受鼾聲所擾的人使用,使用者將裝置放在枕頭後方,並利用「主動式消除噪音」的方式,透過裝置喇叭釋放頻率相同、振幅相同的反向聲波,在枕頭附近形成靜音區,達到降低噪音干擾的效果。中原大學電機所學生林奕辰補充,主動式消除噪音對低頻聲波而言,消音效果較好,例如鼾聲、重低音等;而被動式利用耳塞等來隔絕噪音,則適用較高頻的部分,例如汽機車、施工的噪音等。相較於市面上的消除鼾聲裝置,中原電機所學生鄧合翔解釋,市售產品大多需要穿戴,如戴耳機、耳塞和黏貼在鼻子上,或是放進鼻孔中等侵入式的設計,都會造成使用者不適,很可能在睡覺翻身時裝置就脫落。而此款電子枕頭則是放在枕頭後方,使用者不需配戴任何裝置即可使用。根據美國梅奧醫學中心(Mayo Clinic)研究顯示,打鼾會影響另一半,平均每晚少睡一個小時,間接導致睡眠品質不佳、精神疲憊、生活品質下降,甚至造成相處失和、離婚等問題。而解決鼾聲問題最根本的方法是利用開刀的方式,切除鼻息肉、口腔扁桃腺或是喉部軟骨。但一般人聽到「開刀」往往卻步,因此ANVC團隊才以此為出發點,希望改善睡眠時受鼾聲困擾的狀況。鄧合翔表示,研發團隊已改良前期作品,而目前已經可以達到90%的降噪效果。對於作品未來發展,林奕辰解釋,由於人耳長時間處於同個環境中會自動將聲音放大,因此產品未來會加裝舒眠音樂蓋過鼾聲,以及將裝置縮小成兩片薄片,希望能讓使用者隨身帶著走。此外,此裝置也能融合手機APP,紀錄使用者的睡眠情況,甚至是應用於長期臥床者的免持通話設備。 ANVC研發團隊希望未來能將電子枕裝置再更索小成至兩片薄片,讓使用者能更方便、隨身攜帶此裝置,走到哪都能用。 圖/林宛賢攝對於此作品,國立交通大學光電系學生曹濟棠認為,自己本身就是容易受到噪音影響的人,室友的打呼聲容易使他有睡眠品質下降。而交大電機工程學系學生李慶昱也表示,在室友鼾聲長期影響之下,白天讀書品質有下降趨勢。因此兩人共同認為若此作品上市的話,會考慮購買使用。 
準確分離癌細胞 聲波裝置助治療
新知
第1593期
準確分離癌細胞 聲波裝置助治療
2015-04-15
【記者彭成全綜合報導】癌細胞與血球細胞的數量比是1:10億,在血液中尋找癌細胞如同大海撈針。由美國州立大學(Pennsylvania State University, PSU)、賓州大學(University of Pennsylvania, PU)及麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology, MIT)的共同研發團隊,6日宣布研發出誤判率低、能在不破壞癌細胞下,即可分離血液中血球細胞及癌細胞的「聲波分離裝置」。現有的癌細胞分離原理為從細胞內找到可與腫瘤細胞融合的抗體,在抗體細胞上進行生物標記後,將抗體與腫瘤細胞生殖體融合,再對細胞利用離心機的運轉,以分離癌細胞。麻省理工教授道明(Ming Dao)表示,相較現有技術,聲波分離裝置無須對癌細胞進行生物標記,即能增進判斷精準性,並讓癌細胞不受到破壞,以便觀測。聲波分離裝置由如1分美元大小的晶片及兩個聲能裝置組成,將經特殊設計的Y型流管,放置晶片上方。當聲能裝置啟動後,將電能轉換聲波傳達信號至晶片,利用信號引導血球細胞及癌細胞分離至不同流通道。道明表示,此裝置只要少量能量即可啟動,讓癌細胞及血球細胞因不同的體積及大小,推進不同的流通道,將細胞分離精確度從60%至80%之間,穩定度提高到83%。聲波分離裝置不僅能觀測出癌細胞,還能助醫生詳細診斷病情決定治療方式。賓大教授沃菲克•厄爾迪瑞(Wafik El-Deiry)表示,該裝置能讓研究人員分離的癌細胞進行藥物研究,進一步分析化療後突變癌細胞的抗藥性,讓化療更有效。道明表示起初研發時,流體晶片設計研發為最困難的地方,在團隊努力計算細胞的運動軌跡後,耗費半年終於做出微流體晶片設計的模型。他表示,這項裝置仍須檢驗各種癌症測試及改良分離率,預計五年後才有可能廣泛用在醫療領域。
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