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《科儀新知》237 期,小兵立大功、下世代的好幫手—「智慧微塵技術與應用觀測」專題

2023/12/25

智慧微塵在整個網路資訊整合,可視為一種終極的物聯網,然而要實現微塵感測器網路的宏圖,核心技術還是要製造出單個微塵。《科儀新知》237 期,特別推出「智慧微塵技術與應用觀測」專題,著重探討氣體感測器的發展狀況及應用面。搭配專題內容,本期亦特別邀請財團法人三聯科技教育基金會–林廷芳董事長擔任「人物專訪」受訪嘉賓。作為臺灣環境監測第一品牌:三聯科技,林廷芳分享三聯科技從創辦到經營的每次轉折與蛻變:「每一次危機裡都潛藏著機會,不要浪費掉每次危機,面對陽光就不會看到陰影,要努力讓它成為轉機。」三聯科技的未來是建立與氣候變遷相關的全球檢測事業版圖,持續成為臺灣企業的驕傲。

為強化自主感測器技術研發量能、感測元件模組國產化,儀科中心建立「智慧微塵感測器技術研發服務平台」,提供感測器元件 Good Die 與模組篩選點測,藉以確定感測器初始效能,可客製化 Wafer type及標準公規 Die type。除此之外,亦開發微塵感測器公板,提供學術界進行界接使用。

儀科中心「智慧微塵感測器技術研發服務平台」

 

                

儀科中心製作「微塵感測器公板」,提供學術界進行界接使用

本期收錄了三篇半導體氣體感測器的技術應用與發展,儀科中心協助下述兩位老師進行氣體感測器製作。包含國立清華大學林鶴南教授團隊:「以氧化銦奈米磚為基礎之手機操控可攜式半導體式臭氧感測器」,以低溫化學製程製作氧化銦奈米磚,對臭氧感測具有高靈敏度,可大量生產且成本低廉,並自製可用於環境氣體監測的手機操控可攜式半導體式氣體感測器;國立陽明交通大學洪瑞華教授團隊:「一氧化氮氣體感測器與其電路模組之應用」,開發一氧化氮氣體感測器,具有響應高、反應快、成本低和體積較小的優勢,目前主要用於廢氣環境監測,未來可望將低濃度一氧化氮應用於偵測氣喘等醫療應用。聯合大學楊勝州教授「研究金奈米粒子吸附氧化鋅奈米結構之甲醇氣體感測器特性」,以簡單的水熱法過程與直流濺鍍系統,成功製備出金奈米粒子吸附氧化鋅奈米柱於氧化銦錫玻璃基板上,製作為氣體感測元件,進一步證實金奈米粒子不但可以有效地提升感測器的靈敏度,也增強了對感測元件的穩定度。

在技術創新方面,國立臺灣大學李尉彰教授團隊有別於傳統諧振式微機械感測元件如懸臂樑結構,發展「基於調諧質量阻尼之微機械質量感測器」,將調諧質量阻尼的概念實現於微機械製程中,在兩端固定樑上方建構調諧質量阻尼器,並應用於質量感測器,以此來達成更高的感測靈敏度。南臺科技大學蕭育仁教授「設計微機電加熱器熱分析模擬與驗證」,則是著重在底部式微型加熱結合氣體感測應用之微型加熱器的設計與製造,以確保感測器的工作溫度可以上升到所需的工作範圍,並確保其可靠性。

除了收錄五篇「智慧微塵技術與應用觀測」專題文章,本期「科儀專欄」亦收錄「氣體稜鏡技術應用於氣體折射率量測」,利用光學稜鏡與待測氣體產生不同偏折角,再搭配 Shack-Hartmann 波前檢測架構,可換算出實際波前傾斜角度變化量,進一步推算得該氣體折射率,使取樣更多且更精確地取得偏轉角及氣體折射率。配合儀科中心於台中國資圖所進行的科普展覽,「提升遙測衛星成像品質的秘密 — 開箱全臺灣唯一的大口徑非球面鏡」一文,則是以科普的方式介紹儀科中心團隊如何一步一腳印地突破拋光以及檢測技術,開發出衛星遙測系統用的大口徑非球面鏡片,成為全臺灣唯一可以製作 40 公分以上非球面鏡片的重要單位。

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