【記者李香霆報導】如何有效處理大量農業廢棄物，減少其對環境的負面影響，已成為全球環境保護中的一大議題。大葉大學環境工程學系助理教授沈善鎰與碩士生陳彥彬將台灣常見的農業廢棄物轉化為可再生性資源，製備成高效率的水質淨化材料，處理工業廢水中的重金屬污染，並以此拿下2024第十五屆IIIC國際創新發明競賽的銀牌佳績。 我國一年自農糧作物衍生的農業廢棄物多達數百萬公噸。儘管農業部已訂定《農業事業廢棄物再利用管理辦法》，仍有部分農民會直接在田地露天焚燒，不但會排放大量二氧化碳及懸浮微粒（PM2.5）導致空氣品質惡化，也會破壞土壤肥力，為經濟與氣候帶來諸多負面影響。對此，團隊發現台灣常見的農業廢棄物中富有有機養分，且具有移除重金屬與有機染料的能力，能有效淨化工業用廢水，實現資源循環再利用。 傳統的水質淨化多是利用活性碳與石墨烯等高成本碳材料，將碳材作為污染物的吸附劑通常需要經過高溫處理，以改變材料的結構與性質，但高溫加熱下的產率也會下降，導致價格昂貴。而農業廢棄物不僅容易取得，在處理上也只需要簡單的物理與化學改質，就能夠有效吸附水中的重金屬與有色染料等污染物，從而達到良好的水質改善效果。談及低成本與低能耗的淨水方式，沈善鎰說道：「將農廢做成廢水中重金屬汙染物的吸附劑材料，不僅可以大幅減少處理農業廢棄物的成本，更充分達到再利用的目標，是循環經濟的體現。」 在材料的配方研究與製備上，沈善鎰與陳彥彬選取三種台灣大宗的經濟農糧廢棄物。團隊首先將其破碎，再細化成顆粒狀後製成吸附劑，增加其在水中與污染物的接觸面積，以提高淨化水質的功效。由於這些材料富含纖維素、半纖維素和木質素，在經由高強度鹼液化學清洗後，其中表面的羧基、氫氧基等官能基團可以跟廢水中的重金屬離子交換，進而達到去除效果。實驗結果顯示，化學改性後的農廢吸附劑對鉛與鎘等重金屬的移除率可以達到85%以上。 儘管此研究成果具有顯著的環保價值，但距離實際應用依然面臨諸多挑戰。鑑於農廢吸附劑尚未大規模商業化，所以未能規格化製作，對此陳彥彬表示：「雖然農廢變成淨化水質材料的過程相較簡單，但還不如石墨烯或活性碳來的穩定，需要經過一定的人工處理程序才能克服規格、粒徑大小一致的問題。 」加上此研究目前仍在實驗階段，因此還需提升吸附能力的穩定性。

【記者李雨羲綜合報導】「每一位藝術家都需要花時間去凝視自己的狀態，最後再以作品投射出來。」由八位藝術家共同參展的《【凝視 Gazing Ones】動物創作聯展 2023 Animal Art Exhibiton》，於7日在富貴三義美術館開展。展覽以動物作為創作中心，透過多媒材雕塑的方式，表達藝術家各自的生命經驗與自我探索的結果。其中，來自國立臺灣藝術大學雕塑學系的林聖啟，展出了以金屬為媒材，並結合動植物元素的雕塑作品，將他所「凝視」到的生活，與內心所想像的「美好」呈現給觀眾。 林聖啟表示〈序曲〉是自己創作生涯中的一個轉捩點，也確立了他的創作風格與方向，命名靈感則源於《坂本龍一：終章》。　 圖 / 富貴三義美術館提供在構思創作主題時，林聖啟從他與祖父母生活的童年經歷出發，展現植物與神話中珍奇異獸的結合。由於家中十分重視祭拜儀式，在「神明桌」的陪伴下長大的林聖啟，便對於壁畫中神明的坐騎有著深深的烙印，「很多影集都以鹿作為有神靈性的代表動物，所以一般民眾對於兩者的連結也會比較有共鳴。」在作品〈序曲〉及其續作〈序曲—春〉中，他便選擇鹿作為創作原型，以紅銅燃燒製作成的玫瑰花瓣包覆住軀體，並利用開花的樹枝製成鹿角，透過植物元素堆疊的方式，增加作品的生命力。 〈序曲 — 春〉的葉子皆是以紅銅製作，因為紅銅本身材質柔軟，無論是敲痕或紋路的變化，皆比其他金屬更加多元。 　圖／林聖啟提供「在觀察鹿群的過程中，牠們總是讓我有種特別的悸動感。」創作期間，林聖啟不僅在網路上查看相關資料，甚至也到農場親自接觸鹿群，觀察牠們的一舉一動和習性。其中，最讓林聖啟有感觸的便是鹿群「飲水」的姿態。他提到，野生鹿在飲水時，仍需警惕四周有無天敵，因此神情或狀態都十分緊繃，但這樣的舉動在人類眼裡，卻流露出牠們非比尋常的纖細與優雅。因此，在作品〈鏡中花—春水〉之中，林聖啟選擇創作出人類「凝視」到的祥和瞬間。他以不同溫度燃燒後的紅銅色澤，製造如負片效果般的鹿身花紋，也利用不銹鋼光滑鏡面的視覺效果，呈現清澈的水波紋，傳達出靜謐的氛圍與感受。 專案藝術總監邱瓊儀提到，在觀眾凝視〈鏡中花 — 春水〉的同時，展場其他作品也在凝視著觀眾。 　圖 / 富貴三義美術館提供而在作品〈繁榮—棠〉中，林聖啟則參考自己飼養的孔雀魚與鬥魚進行創作，他透過綻開的樹枝與花朵，呈現魚尾的延展性與游動時的動態感。不同於一般的金屬雕塑，林聖啟認為既然選擇了紅銅作為媒材，應嘗試發揮它本身的特性製作。因此，他在色彩的安排上，放棄了常見的烤漆上色，而是利用紅銅接觸到不同溫度後，所轉變的紅、金、黑色進行編排，增加作品的視覺趣味性。林聖啟解釋，魚尾的黑色玫瑰花便是將紅銅放入烤箱後，再反覆加熱而成。 〈繁榮 — 棠〉被刻意安排在落地窗前，使窗外綠意盎然的植物和它產生互動性與色彩的對比。　 圖 / 富貴三義美術館提供「無論是我們對於藝術家本身的凝視，抑或是觀者對於雕塑的凝視，乃至於作品之間的互相凝視，都是展覽想要傳遞的『凝視』。」專案藝術總監邱瓊儀認為，一般人在接觸藝術時，經常覺得它過於抽象而難以理解，所以他期望能以「動物」這類大眾熟悉的主題，讓民眾能嘗試在藝術領域中，找到屬於自己與藝術家、藝術品之間的共鳴。觀眾鍾睿秀先生也說：「雖然我不太能掌握每一個作品確切的理念，但我在欣賞這些動物的時候，好像可以在牠們身上看到我某些狀態的樣子。」

國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕於開幕當天與策展人蔡詩萍、藝評家鄭治桂、蔡志榮與北藝大教授郭弘坤進行展覽座談會。　圖／林玟君攝【記者林玟君綜合報導】「人年紀大時應該真實地面對自己，而不是變成社會要求你做的樣子。 」國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕於17日到27日，在國立中正紀念堂四展廳舉辦個人展覽《網。魍…暮之慾》，該展結合油畫、錄像、裝置與舞蹈，呈現《記憶。拼貼》和《暮之慾》兩系列作品，表達人到暮年時對慾望的盼求以及面對社會束縛的心理狀態。 國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕將舞蹈表演融入展覽當中，他在交錯的金屬網中舞蹈，表現內心的束縛與掙扎。　圖／李昕提供李昕將自己編織的金屬網懸掛在展場，使網子好像飄浮在他的油畫作品前。他將金屬網比喻為人生外部的束縛與掙扎，他說：「像是學校、家庭、社會工作等，都給我們很多的限制。」李昕同時以「網」字的諧音「魍」，隱喻人在追尋慾望時內心受到的束縛，他補充，「我們渴望愛與被愛，想要有名、有權利、有錢，但這些慾望會讓你不自由。」李昕結合兩字，表現出他追求慾望時，受到外在「網」和內在「魍」限制的心理狀態，因此他將展名命名為《網。魍…暮之慾》。 國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕將自身編織的金屬網從平面的油畫世界裡延伸出，並使其交錯飄浮於展場中。　圖／林玟君攝系列作品《記憶。拼貼》中，李昕在〈花漾年華〉裡將他20歲時的舊照片輸出在畫布上，留下照片人物的眼神和臉部輪廓，保留他年輕時的風采，他解釋，「只有攝影做得到一瞬間的停格，而繪畫它只能慢慢堆疊而成。」隨後他再用油彩顏料完成整幅作品，並在畫中畫下許多玫瑰花，緬懷他逝去的青春。「我用現在的我來看我20歲的自己。」李昕認為，年長者多少有想回到過去的慾望，但青春已無法回溯，他以繪畫融合舊照片的方式，將過去與現在的自己跨時空地結合，以滿足重返青春的渴望。 〈花漾年華〉裡的人物為國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕20歲時的自己，他將過往拍攝的照片輸出於畫布，保留眼神、臉的部分線條，再用油彩顏料填充完成整幅畫作。　圖／林玟君攝在系列作品《暮之慾》中，李昕展現人到暮年時對於愛與慾的追求，他在〈天堂之慾〉裡畫出男女身體相互糾纏的畫面，觀眾林先生說：「李昕的作品是相當赤裸的，他表達出那種對性、情愛和在這些慾望下的痛苦。」李昕認為，隨著年紀的增長，年長者的情慾被認為是羞於啟齒的，「你要有長者的風範，可能要打太極拳、散步或者說養養貓，就是符合社會的期待。」透過繪畫作品，李昕勇敢表達出在他所處的保守時代裡難以被討論的情慾議題。 國立臺北藝術大學美術學系碩士在職生李昕在〈天堂之慾〉裡畫出男女身體相互糾纏的畫面，探討女性到暮年之時的愛與慾。　圖／林玟君攝觀眾林先生說：「這些金屬網雖然阻隔，但又可以穿透，我看見他（李昕）想破網而出。」策展人蔡詩萍認為，展覽中的金屬網像是現實對生命的牽制，同時也是對李昕創作的試煉，「知道自己從網裡看世界，不怕別人怎麼從網眼看自己，這是從容自在的的自由。」他說。

【記者羅子恆綜合報導】隨著人工智能技術應用於製造業，人工檢測、量表及游標卡尺等傳統方式漸被取代，但購置自動化檢測儀器的成本過於高昂，讓中小型廠商難以負荷。為此，崑山科技大學機械工程學系暨研究所副教授江智偉、孫書煌帶領團隊開發「以表面波頻率偵測材料表面瑕疵之方法」，希望能協助傳統工廠發展及轉型，該技術更在「2021年台灣創新技術博覽會」上獲得金牌的殊榮。 崑山科技大學機械工程學系研發團隊在「2021年台灣創新技術博覽會」以「表面波頻率偵測材料表面瑕疵之方法」獲得金牌。　圖／崑山科技大學提供目前主流的自動檢測技術包含AOI光學檢測技術（註一）與探傷儀，為資金充裕的工廠所利用，其中探傷儀透過投射聲波對回傳時間測量，以完成瑕疵檢驗。以上兩種方式除價格昂貴，也都須由專業人力操作，其成本相當可觀，還必須在事前設定無瑕疵模板。崑山科大機械系博士生鍾天穎更強調，「AOI光學儀器需經過樣本學習才能應用，過程又會花費大量時間，對過小的瑕疵也時常無法辨識。」註一：AOI光學檢測技術主要由工廠人員在檢測儀器中設定無瑕疵表面的樣本，再與實際材料的表面拍照比對，只要拍出缺陷，就會定義為瑕疵品。 因此崑山科大研發團隊以探傷儀原理發想，改良需精密儀器輔助的時間變項，以頻率做為檢測目標。該想法主要取徑於都卜勒效應（註二），江智偉說明，當瑕疵物與聲源產生相對運動時，會產生與良好材料截然不同的頻率，藉此分辨材料好壞。註二：都卜勒效應是指波源和觀察者有相對運動時，觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。不只如此，該技術還能將瑕疵品的出現頻率、設備是否故障等相關資訊上傳至資料庫，並結合推播系統，使工廠廠長立即收到通知、即時處理。這項發明不僅節省人力資源，更避免材料浪費。此外，工廠廠長還能透過收集到的產品資訊進行產業升級，以及評估設備是否健全。 生產螺絲螺帽的聖泰工業股份有限公司業務員蘇小姐（匿名）表示，現在的檢測技術主要透過光學儀器事先掃描，再由人員將兩者照片相比對，以此來辨別瑕疵，然這種方式卻難以觀測微小的缺陷。因此他認為，這項發明具有幫助性，「能將缺點事先挑出來，使整個製程變得更加順暢。」 然而，實際應用上仍有不足之處，鍾天穎說：「該技術遇外部震動會產生干擾，再加上工廠及實驗室的環境截然不同，因此難以進行模擬。」江智偉更補充道：「如何降低干擾、怎樣過濾聲波與訊號的處理都是需要再微調的部分。」他表示，未來也將推廣產學合作，盼能創造製造業紅利並提供傳統工廠轉型的資本。 該發明能針對螺絲、螺帽等五金材料進行檢測，在進入製程前就先淘汰，進而降低傳統工廠成本耗損。　圖／羅子恆攝

【記者鍾晨沅綜合報導】現今植牙技術的發展已造福許多民眾，然而，顏面創傷需重建下顎的患者，卻因無法植牙而有咀嚼失能的問題。「2020金屬創新應用競賽」於12日舉行決賽，學生組首獎由亞洲大學、中國醫藥大學、國立中山大學三校學生合作作品「匹配人體骨密度之具咬合功能下顎重建植體」奪得。團隊以人體骨骼密度為發想，打造新型下顎重建骨板，可望增進植體的功能性。 研究團隊利用人體骨密度與結構技術，打造新型下顎重建骨板植體，可望改善提升現有植體之功能性。　圖／研究團隊提供該競賽主軸著重於輕金屬的應用，團隊學生利用鈦合金打造新型的下顎重建骨板植體。目前常用的下顎重建植體雖可恢復外觀，但因重建手術剩餘的體骨過小，造成後續無法再植牙。中山醫學大學醫學系學生紀晴倫說：「臨床上重建手術比較繁雜，術後回復與追蹤期也較長，因此也不建議患者再多做其他手術。」團隊成員徐子殷強調，他們將輕金屬以適當比例混成合金，並依照骨密度打造植體，使其不管在重量、製造或安裝等，都較傳統植體更符合人體需求。且此舉可強化患者咬合功能，因下顎處肌肉運動多，團隊在設計植體的同時，須克服長期肌肉開合造成的脫落問題，利用骨密度打造出的植體近似人體骨骼，相似於原本肌肉的承重，讓患者較容易習慣，降低適應不良的問題。此外，團隊也針對傳統重建植體容易發生固定用的骨釘鬆脫，以及骨板斷裂的問題做改善。亞洲大學生物資訊與醫學工程學系助理教授郭哲男補充，人類咀嚼的平均力量約為216至740牛頓，雖受到創傷的病患咀嚼力會下降25至66牛頓，然而目前市售的商業金屬板為方便臨床客製，最大承受力約為350牛頓，「所以就算患者施力比一般人小，骨釘鬆脫與骨板斷裂仍是不可避免的。」為解決植體受力的問題，團隊以孔狀打造新的結構，可分散咀嚼力對植體造成的折損。團隊成員王郁評指出，他們在植體接觸骨組織處利用該孔狀結構，以供骨骼長入孔隙中，進行骨整合，增加植體與體骨間的穩固性。而為避免周遭軟組織長入孔隙造成摩擦，進而產生疼痛，團隊則於接觸軟組織的部分採封閉設計。且團隊獨創處理技術，使多孔結構表面粗糙度及受力集中程度，最多降低至30％，強度最高則可提升約100％。 研究團隊以孔狀打造新型結構，配合人體骨密度，可分散咀嚼力對植體造成的折損。　圖／研究團隊提供 研究團隊在接近骨組織處採開放設計，以利骨骼長入，提升骨整合。而靠近軟組織處則採封閉設計，以防造成摩擦與疼痛感。　圖／研究團隊提供比起傳統植體，團隊技術可將客製化人工下顎的成本降低約2/3，製造時間也可縮短2/3。王郁評補充，此研發皆利用國產材料，證實國產材料的性能不亞於現有材料。團隊研究提供具足夠強度的植體，期待未來成為下顎骨重建患者植入物的可靠新選擇，解決其咀嚼失能的問題。

【記者鍾晨沅綜合報導】永續議題已是全球科技研究的趨勢，國立清華大學於10月29日配合永續發展週舉行「SDGs專題論文海報競賽」。當中，清大化學系學生團隊專題「以廢止廢白循環再利用」成功奪得銀牌，團隊將保麗龍製成一種新型淨水劑，可用於淨化如半導體砷廢水等重金屬廢液。 國立清華大學學生團隊成功研發將保麗龍轉換為環保新型高效的淨水劑。　圖／清大化學系學生團隊提供保麗龍為常見的塑膠原料，在自然界無法被微生物分解，是千古不化的垃圾，且由於其質量小、殘餘價值低，不容易進行循環回收再生。自塑膠發明以來，人類已向海洋排放了10億噸的垃圾，而在這些懸浮於海洋的微型塑膠中，體積佔比最大的即為聚苯乙烯，也就是「保麗龍」。國立臺灣海洋大學海洋生物研究所教授黃將修表示，海洋汙染經由食物鏈逐層累積，人類食用海產時會對健康有害。研究團隊透過循環綠色創新技術，將回收的廢棄保麗龍先以環保溶劑溶解，並讓其在氣密（註1）及無氧狀態下，經連續式微流體反應系統（Continuous Microfluidic Reaction System），進行微量且高效的化學作用，在多個微混合器連續反應後，開發出一種新型的重金屬複合淨水劑——磺酸聚苯乙烯（SPS）。註1：氣密為不漏氣，防止氣體的進入或破壞作用。 廢棄保麗龍經連續式微流體反應系統，可製備成重金屬複合淨水劑SPS。圖為示意圖。　圖／清大化學系學生團隊提供 進入5G無線通訊時代，砷化鎵複合物半導體會大量應用於手機等電子設備。然而，在生產砷化鎵晶片的同時，會產生許多高濃度重金屬砷（As）的廢液。團隊成員胡育豪表示，SPS是一種帶有聚苯乙烯結構的強效型陽離子吸附劑，在強酸、強鹼的溶液中皆相當穩定，與絮凝劑（註2）、沉澱劑（註3）混合後，可作為工業廢水新的處理技術。 註2：絮凝劑用於水處理時，除去水中懸浮物質。註3：沉澱劑用於加速溶液中固體物質的析出。 SPS淨水劑可過濾砷化鎵半導體的製程廢水，首先將廢水中的重金屬從溶解的離子形態，轉變成難溶性化合物沉澱，再經由SPS淨水劑吸附、交換處理，即可高效淨化重金屬廢水。團隊成員林岩廷表示，經過實驗發現，此淨水劑對砷與其他劇毒物質的去除率高達99.9％，對其他五種重金屬離子（註4）則可達96％以上。註4：銅 (Cu2+)、鉻 (Cr3+)、錳 (Mn2+)、鎘 (Cd2+)、鎳 (Ni2+)。 國立清華大學團隊成功利用SPS淨水劑處理工業製程廢水。圖為示意圖。　圖／清大化學系學生團隊提供對於研究成果，胡育豪補充，SPS為一種環保新型高效的淨水劑，不會產生任何有毒害的物質，未來可與淨水處理工廠的常規技術結合。在不改變現有設備與不增加附屬設施的情況下，強化與拓寬淨水流程，大幅降底淨化成本。林岩廷也補充，目前保麗龍的處理方式通常為掩埋或焚化，前者無法被生物分解，後者又可能釋出毒性物質，團隊研究已有效達成「以廢減廢」的理念，期望未來能建構永續循環的模式，並創造最大的經濟效益。 

【記者吳曼嘉新竹報導】黑色的無人機發出馬達聲，螺旋槳不停轉動著，彷彿下秒就要衝上雲端。就讀國立清華大學藝術與設計學系碩士班的余囿辰舉辦個展《極速之境》，4日起在藝術空間「一攬芳華」展出。而展名「極速之境」為作者想像的虛擬世界，在此世界中，每個人都可以透過無人機競賽，獲得扭轉命運的機會。 〈F1系列－F1－R〉以一級方程式賽車的外觀為原型，並加入飛機機翼的設計。　圖／吳曼嘉攝擅長玩賽車類型線上遊戲的余囿辰，喜歡組裝鋼彈模型，他說：「我想進行新的嘗試，所以將賽車的速度感與可拆式模型融合在一起。」他以無人機為主題創作可拆式模型，並打造一個虛擬世界——「極速之境」。在那裡的每位居民皆擁有一台無人機，可以用來參加比賽，而獲勝者便能翻轉人生的境遇。「如果大家都能站在相同的起跑點，以這樣的基準出發，每個人的人生也許可以有更多的機會。」余囿辰說。他的堂弟由媽媽一手撫養長大，在求學過程中，堂弟需打工貼補家用，甚至於大學期間休學進入職場。余囿辰認為，中斷學業使堂弟失去階級流動的機會，因此他希望藉由建立虛構的極速之境，滿足在現實中受限於金錢而無法達成的事情，打造不分階級的公平社會。 《超系列》利用塑料管營造科技感，余囿辰正觸碰〈超系列－快銀〉的活動式機關。　圖／吳曼嘉攝余囿辰以銅為媒材，完成《機械系列》和《擬態系列》兩大主題的無人機作品。他表示，為了預防金屬氧化，一般做法是在金屬表面塗上銅油，他則選擇清大較少人研究的「模型烤漆」，成為他作品獨有的特色。一攬芳華店長蘇伊認為，余囿辰的創作手法十分創新，令他大開眼界，他說：「講到金工，我會直接聯想到首飾藝品，比較少看到有人用金屬工藝來做成模型。」 〈太空漫遊者系列－戰艦〉運用化學物質調成的染劑上色，使其呈現閃閃發亮的模樣。　圖／吳曼嘉攝余囿辰的不少無人機模型都暗藏活動式機關，在手指觸碰後，模型上的零件便會移動。但由於他的作品為手工製作，一旦模型的長度和寬度不合，將導致零件運作不順暢，使他必須重新製作模型，相對於以電腦繪製設計圖費工許多。他說：「草圖模型階段要重複做兩三次，才能確定它（模型）在活動時不會卡住。」 觀展民眾碰觸《擬態系列－拍動系列》，感受昆蟲展翅飛翔的姿態。　圖／吳曼嘉攝展場的其他作品需要靠手觸碰才會移動，但作品〈MODEL－ONE〉上持續旋轉的螺旋槳，則主動展現出無人機運轉的樣貌，令觀展民眾、實踐大學工業產品設計學系碩士班學生陳婉宜印象深刻。他補充說：「而且我覺得它的層次感特別多，每一個弧度都有一種風從前面往後吹的線條感。」 〈MODEL－ONE〉為展場裡最大件的作品，是一台裝有螺旋槳及前燈的黑色無人機。　圖／吳曼嘉攝

【記者張佳琪台中報導】金屬中的殘留應力（註1）需要適時被釋放，否則其可能會變形甚至破裂。為改善此現象，由國立中興大學材料科學與工程學系終身特聘教授吳威德帶領學生團隊研發，並與海軍少將指揮官博士施武樵共同討論，完成「先進振動釋放殘留應力系統」，其運用馬達激發工件（註2）中原子產生高頻振動以消除內部的殘留應力，於9月29日獲得烏克蘭發明展金牌獎與特別獎。註1：原子排列不均勻所造成的現象，會造成物體內部產生一股力量，進而在物體內部找到脆弱點進行釋放，最後破裂或是變形。註2：製作機械時的物件，可以是單一零件，亦可以是數個零件的組合體。傳統在製作工件時為消除其中之殘留應力，工廠會將之置入高溫爐中加溫，如此能使工件中的原子進行擴散移動，形成較均勻的分布，此過程即為「熱處理」。熱處理只能應用在體積小的工件上，而本次研發能夠使之不再受限於工件體積，對於金屬製造工業具有極大助益，團隊最初將此技術導入船體製造。 國立中興大學材料科學與工程學系終身特聘教授吳威德所帶領的先進振動釋放殘留應力系統研究團隊，以及系統裝置。　圖／黃文明提供此系統包含加速規（註3）、馬達與控制箱，以馬達的低頻振動激發金屬原子的高頻率振動，吳威德表示，「就像我們敲擊金屬的振動一樣。」使工件內的原子移動，且均勻分布其中，如此能降低20％到40％的殘留應力。團隊成員、中興材料系碩士生簡佑勳表示，高頻波相較於低頻波能夠集中能量，並有效地消除殘留應力。註3：藉由檢測作用力間接測量振動的機器。 相較於原先的振動釋放殘留應力系統是利用馬達本身低頻率的振動，消除工件之殘留應力，本次研發之高頻率振動較不易造成工件損壞，團隊成員、中興材料系碩士生黃文明說：「之前的振動釋放殘留應力系統就如同朝會時全部人一起移動，此次改良就有如每個人一個個走。」所以能夠更精準地消除殘留應力。系統首先須測得工件中原子本身運動的頻率，再由電腦計算出能使原子持續振動的能量頻率以輸入馬達，而後將馬達夾在工件上，透過給予工件能量，使其內部的原子移動，達到分布均勻。「任何材質的金屬都有自己的頻率，這次使用『人工智能簡易高頻波檢測方式』能夠快速得到高頻波的數據。」吳威德解釋，以此提升消除工件中殘留應力的效率。 簡佑勳認為，研發中最困難的地方是找到合適的夾具（註4）固定於工件上，由於工件的尺寸與形狀不一，而隨著夾具與其中殘留應力的距離增加，馬達消除殘留應力的效果也會遞減，因此要找到尺寸切合的夾具，且放置在最適當的位置是此次研發中的挑戰。註4：將工件定位與夾緊的裝置。團隊最初以鋼板測試此系統，便已能有效降低其內部因銲接而產生的殘留應力，並提升鋼板的強度和使用壽命，今經不斷創新改良，系統已具普遍適用性，只要是合乎頻率的金屬材質工件都能夠進行應力消除，而經團隊測試，鋼鐵、鋁、鈷、鎳、銅合金等金屬確認適用。「若過於小型或是形狀特殊的工件在固定上還是會有一定的難度。」台北市私立大同高級中學機械科老師張弘彥提到，但若將振動釋放殘留應力系統結合熱處理將達到更好的消除應力效果。 新量測設備X光繞射儀，讓研究團隊能更精準測得工件中殘留應力的分布。　圖／張佳琪攝

3D線性金屬列印過程，利用線狀列印並以雷射噴頭加工成平整面。圖／南臺科技大學機械工程系學生陳慶嘉提供【記者李奇芸台南採訪報導】根據國際數據資訊（International Data Corporation, IDC）〈全球3D列印市場支出追蹤報告〉，西元2020年時3D列印市場經濟規模可望達到354億美元（約新台幣1.1兆元），且今年的列印支出將達159億美元（約新台幣4977億元），並以24%的年複合成長率增加。南台科技大學研發團隊開發出的3D金屬列印取得一項專利，解決傳統金屬列印的產品孔隙缺陷、金屬粉末回收不環保、保存困難及成本高昂等問題。目前全球市場廣為人知的是以塑膠膠條為耗材的3D列印機；然而，因膠條的耐用性不足又極易造成環境負擔，而逐漸被金屬粉末列印取代。不過，粉末列印卻會因粉塵及其顆粒大小不一，而在燒結的過程中產生孔隙；另外，金屬粉末的回收系統及保存方式都較為困難，成本高又不環保，耗材容易被浪費。因此，研發團隊以金屬細線取代傳統金屬粉末，並與自行研發的新型送線機構結合，搭配雷射熔融的方式製作各式金屬體，為傳統3D列印的技術限制創造新契機。 3D線性金屬列印機台，右邊為人工介面控制系統，右下為放大金屬列印狀態的螢幕。圖／南臺科技大學機械工程系學生陳慶嘉提供「線性金屬列印基本上可以解決孔隙的問題，並在保存、回收的過程中都比粉末來得容易，」機械工程系學生陳慶嘉驕傲地說，研發出的金屬列印機使用100微米（μm）的金屬細線，因此也能將產品細部加工，並利用雷射熔融的方式使金屬層層疊加，避免孔隙問題，「目前在日本、德國也有金屬細線的列印嘗試，但最細也只做到600微米（μm），是我們所使用的六倍大。」他提到，這種送線機構不僅承襲以往傳統產品的優點，更加設導正裝置使傳輸穩定，在噴嘴也設計巧思，加以固定線材，提高列印機台的穩定度和安全性。「預計未來會開創一間新公司，以3D列印機台、代工、耗材三個核心技術為主，並以模具製作、創客、醫療器材的代工為平台。」擔任指導老師的機械工程系教授莊承鑫表示，在醫療器材的運用上甚少運用金屬3D列印，是顧及產品缺陷和品質管理的問題，現在國內廣泛運用的骨釘、骨板都是由人工塑造，但若這項專利未來能夠真正商品化，結合商業模型，透過多種方式進行代工、機台行銷，對醫療器材產業會是很大的助益。「目前正在與廠商合作，並且共同協議、確立未來商品化的路程、方向。」莊承鑫提到，研發實驗的過程中是由廠商帶動產學合作的計畫，並與各通路商協調，預計年底會產出完整的機台，進駐南台科大校園並供實驗使用，在改良穩定之後問世。 

【記者黃楀珽綜合報導】15日雲林科技大學、正修科技大學等八所大學展出最新研發成果。台灣科技大學發明的「減痛針頭」——針頭表面鍍層可降低與皮膚間的摩擦力，以減緩疼痛感；及台北科技大學設計的「智慧型節能控制盒」——利用低成本電子元件之特性，達到有效節電，兩者為較亮眼的作品。　台科大材料科學與工程系特聘教授朱瑾與其團隊所研發的減痛針頭，利用摩擦力原理，在針頭表面鍍上摩擦係數只有0.07且厚度低於十奈米之金屬玻璃鍍層，可降低八成摩擦力，減少針頭與人體皮膚組織拉扯，以有效減輕疼痛感，而此鍍層之硬度為不鏽鋼的兩倍，能保護針頭不易耗損，提高其耐用度。朱瑾表示，由於金屬玻璃的強度與硬度皆高於一般金屬，因此實驗中針頭就算扎了十次仍未變鈍，加上具有表面平滑與耐腐蝕性高的特色，許多手機廠商均將金屬玻璃應用於機殼材質上。　台科大材料系學生許瑞元表示，研發過程最困難的部分在於如何做到最佳的鍍膜品質。因針頭有弧度、接觸面積小，且金屬玻璃薄膜的附著力不如預期，在鍍膜過程中遇到阻礙，透過反覆試驗後，才找出既能降低針頭摩擦力，又能讓金屬玻璃有效保護針頭的鍍膜方式。　未來除了可應用於小針美容外，針頭磨損率高的牙醫麻醉、手術縫針等，也適合使用金屬玻璃鍍層。朱瑾表示，針頭成本低廉，且金屬玻璃鍍層能延長針頭使用壽命，目前已申請台灣與美國的專利，並計劃和馬偕紀念醫院共同研發，估計最快兩年後，便能提供民眾使用。　而另一項發明為北科大機械工程系副教授莊賀喬與其團隊所研發的智慧型節能控制盒。團隊利用光電元件——雙向矽控整流器（TRIAC）的特性，在導通高壓、高功率的電流後，能將其轉換為低壓的輸出電流。因此只要在電源輸出端與設備間接上智慧型節能控制盒，即可在不須改變機器性能的條件下，達到降壓、降功率與節能的效果。　莊賀喬表示，這項發明一開始是以大型冷凍設備為考量，但也可應用在工業用途或家電產品，只要接上智慧型節能控制盒，便可節省至少15%以上的電力，尤其使用於高耗能的電器，效果會更明顯。相較於目前市面上價格昂貴的變頻控制器，智慧型節能控制盒的成本較低，目前已和相關廠商洽談研發，可望未來取代市售的變頻控制器，達到節能與省荷包的雙重效果。