研究發展處
研究發展處
網站地圖單位首頁
逢甲首頁
English
:::
研發處沿革
組織架構及職掌
處本部
研究推動組
分析評量組
校務企劃組
奈米研究中心
技術授權中心
創新育成中心
共同貴重儀器中心
校卓越研究計畫
各級研究中心
各類徵求訊息
中科校區技術服務專區
研發通訊
 
 
 
 
 
 
:::


研發通訊 第一期

研發能量

共同貴重儀器中心 新增研究分析生力軍
  

本校「共同貴重儀器中心」於89年成立以來,統籌本校各院、系、中心之貴重資源之使用與維護,落實共同貴重資源共享的理念,提升使用效益,並支援全校研究發展,服務本校教師的研究工作;同時接受校內外委託量測、製作分析及技術服務;提供共同貴重儀器操作的教育訓練;配合創新育成中心營運,提供共同實驗室及委託量測、製作、分析等服務,服務多元而精實。
   中心由先期已有的掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡、X光粉末繞射儀及高溫石墨爐等儀器設備開始營運,之後加入萬能強力試驗機、高解晰可變真空掃描式電子顯微鏡、及無塵室多項儀器設備;至91學年度,共儀中心整合校內理、工、資電相關系所的師長意見,規劃購入多功能熱分析儀、感應耦合電漿光譜儀及傅立葉轉換紅外線/拉曼光譜儀,以充實校內研究人員所需儀器設備。共儀中心本著服務的精神,提供專業的服務,為校內外研究人員及需求廠商,提供檢測分析。

奈米科技新武器 中部地區性能最優越的掃描式探針顯微鏡(SPM)即將登場
  新興科技的研究重點均著重於如何讓物件微小化,奈米科技遂成為二十一世紀的發展重心,共儀中心鑑於校內外研究人員的需求,於92年設置一高性能的大面積掃描式探針顯微鏡,本項儀器將提供中區產官學研各機構研究發展的超強武器之一。
   共儀中心無塵室設置的大面積掃描式探針顯微鏡的橫向解析度可達?,垂直解析度可達0.1?,最大觀察面積可達675μm×675μm,也就是說可觀察試樣的解析度可達原子級,比奈米級更微小。本項儀器功能可分析的項目包含(1)樣品表面平整度分析,掃描的圖形可以2D平面圖型及3D立體圖型顯示,並可標示奈米級的差異顯示,可偵測奈米級薄膜的厚度或是薄膜表面型態的觀察;(2)側向摩擦力,可分析樣品的側向摩擦力的差異;(3)表面磁性變化及電場變化差異分析;(4)奈米級熱溫度分析;(5)奈米級力量操控及機械性質應用的功能,即可在試樣表面作奈米級的刻版或移動試驗。儀器功能已涵蓋掃描式探針顯微鏡大部分功能,並加強分析速度的能力,以減少操作時間;除此之外,為消除環境粉塵引起的不確定性,SPM將於class100等級的無塵空間進行試驗服務,本項儀器可稱中部地區現有提供服務的儀器中性能最優越的機台。
   SPM可應用於材料表面結構或光電特性分析、薄膜材料表面、界面及形態結構之微區量測分析、奈米材料結構檢測、奈米級結構製作及生醫材料檢測分析等。

多功能熱分析儀
  材料熱性質的差異可提供研究人員對於材料不同製程、組成或結構變化的訊息,基於各實驗室對於材料熱性質研究的需求,共儀中心購置可分析材料熱性質分析的多功能熱分析儀。儀器功能包含(1)示差掃描熱分析儀,測量溫度與熱能變化的關係,可測量樣品用以測量材料的熔點、玻璃轉移溫度、反應熱、硬化反應之反應熱結晶溫度及高分子材料熱性質CP、H…等。除此利用一般線性加熱和冷卻的基礎上疊加了一個正弦的加熱速率,再利用傅立葉變換的疊加法得到總熱流、調幅熱流、可逆熱流、不可逆熱流及熱容等相關的資訊;(2)熱重分析儀:測定溫度變化時,試樣重量變化量,檢測材料的熱裂解溫度、分解速率、熱穩定性、成份分析、還原溫度、材料的抗氧化性…等;(3)差熱分析儀,測量在升降溫或恆溫過程中,樣品與參考物之間的溫度差,然後透過熱力學計算將其轉換為能量測定材料吸附與脫附、樣品純度、水份含量、相轉移溫度、重量變化及動力學分析等。
   應用領域:(1)材料科學領域:高分子、有機和無機材料之聚合物物性測定(Tg、Tm..)及反應動力學分析(氧化、固化..)。廣泛地應用於金屬、礦物、陶瓷、有機高聚物、無機、生化、藥學等材料的熱性能及參數之測定及分析;(2)化學領域:化學熱力學研究、相變、脫附吸附、比熱、純度、導熱率等分析;(3)環科/生化領域:環境污染物之含量檢測、生物樣品之熱性質分析以及有機化合物及部分無機物之熱處理過程分析、熱穩定性及壽命。

多功能熱分析儀
多功能熱分析儀(照片/ 研發處提供)

感應耦合電漿光譜儀
  本項儀器功能主要的功能為測試已知或未知樣品的定量分析,也就是可透過此項儀器設備測得樣品中元素的濃度,樣品最小濃度可達ppm,並提供確切的分析數據,目前共儀中心所具有的標準液共有數十種,如鑭系元素或重金屬元素等。可應用多種領域,包含:(1)電子半導體工業:如電鍍液監控及進料管制;(2)環保分析:飲用水或排放水分析,土壤或廢棄物中有毒金屬物或污泥沉積物等分析;(3)生物醫學:分析唾液、尿液或生物組織中有毒金屬檢驗;(4)食品製藥:有毒金屬含量等。

感應耦合電漿光譜儀
感應耦合電漿光譜儀 (照片/ 研發處提供)

傅立葉轉換紅外線/拉曼光譜儀
  儀器功能包含:(1)固態、液態、薄膜、粉末有機化合物樣品的紅外光譜分析,偵測範圍:50cm-1~15000 cm-1(波數)。偵測方式:穿透式、散射式和ATR全反射式;(2)固態、薄膜、粉末樣品的拉曼散射光譜圖。本項儀器主要可分析化合物官能基,光譜峰值分析,因此可應用的研究方向為:(1)環科/化工領域:環境污染物檢測、有機化合物之結構鑑定;(2)材料/奈米領域:材料之界面結構、官能基及特性鑑定分析。

共儀中心儀器收費標準

儀器名稱
服務項目
收費標準
使用說明
校內單位
校外
學術 單位
校外
非學術單位
高解晰可變真空掃描式電子顯微鏡 SEM
300元/時
800元/時
1000元/時
基本使用單位為一小時,未滿一小時以一小時計算。(長期合作並進行簽約者,費用可折扣)
EDS
100元/點
200元/點
300元/點
鍍金
100元/次
100元/次
200元/次
資料光碟製作
100元/片
100元/片
100元/片
熱分析儀 DSC
100元/時
400元/時
500元/時
未滿一小時以一小時計算(耗材另計)
TGA
100元/時
400元/時
500元/時
SDT
100元/時
400元/時
500元/時
感應電漿藕合光譜儀 元素定量分析
200元/時
800元/時
1000元/時
未滿一小時以一小時計算(耗材另計);樣品前處理視難易程度另議
傅立葉轉換紅外線/拉曼光譜儀 近、中、遠紅外線光譜(FTIR)分析
200元/時
800元/時
1000元/時
未滿一小時以一小時計算(耗材另計)
拉曼(Raman)光譜分析
200元/時
800元/時
1000元/時
掃描式探針顯微鏡 AFM、STM
300元/時
1500元/時
2000元/時
未滿一小時以一小時計算(探針另計,可自備)
如有疑問,請參考共儀中心網站http://www.rdo.fcu.edu.tw/pisc,或是來電詢問04-24517250 ext. 5324
奈米科技研究中心 再創應用科學發展傳奇
  

未來10~15年間,全球因奈米技術產業化或衍生的市場總產值,將超過一兆美元;技術人力需求達兩百萬人,本校為掌握最新的產業趨勢,因應全球第四波工業革命的到來,於91學年校慶時成立「奈米科技研究中心」,以整合原本分散在各系的奈米研究師資,以及相關研究與校卓越計畫之成果,並整合規劃未來本校在奈米技術上的特色方向,正式踏入奈米科技的前瞻領域。
   奈米中心由纖複系蔡宜壽教授擔任主任,未來將以「研究」、「教學」與「服務」為主要方向。在研究方面,目前已有工學院的「智能設計與節能生產系統之研究與開發」、資電學院的「多功能生理量測智慧衣研製」計畫、理學院「環保能源技術之開發與應用」及材料系陳錦山教授「微電子/光電薄膜與元件之前瞻性奈米製程技術開發」計畫,未來將持續申請國科會產學合作計畫、國家型奈米計畫、經濟部學界科專等大型計畫,以及建教合作案。在教學方面,中心設有30坪的成果展示室,展示校內外奈米研發成果,以多媒體方式,引導師生及校外人士瞭解奈米科技,並不定期舉辦國內外研討會、奈米產業技術論壇、對外的奈米技術講習,以及中小學奈米科學營。在服務方面,規劃設置奈米粉體檢測實驗室,提供校內外奈米材料樣品檢測服務,並設對外服務窗口,提供校內外人士各項奈米技術服務。

奈米科技研究中心展示室
位於資訊電機館五樓的奈米科技研究中心展示室(照片/ 研發處提供)

新一代白雪公主的創造者-奈米生醫實驗室
  

奈米生醫實驗室主要從事食品材料奈米化加工生產、化妝品奈米化加工生產、藥物奈米化加工生產及中草藥奈米化加工生產。目前本實驗室已開發出奈米啤酒、奈米水、奈米左旋維生素C與奈米防曬油,並有部分產品與廠商洽談合作事宜,簡述如下:
   啤酒是小麥發酵而成的液態蛋白質,經分子對撞機處理後,能將蛋白質變成小分子,易於胃腸吸收,由於分子小,滲透力較一般分子更強,更易刺激舌頭上的味蕾,因而感受到啤酒真正的口感及香味,同時完整吸收啤酒內含的小麥營養成分。
   由於分子間作用力,一般之水分子是由13-16個分子組成,形成一環狀結構之大分子團。經分子對撞機處理後,水分子會由原來的環狀結構變為由4-6個分子組成之分子團,變成奈米級水分子,經部份物理分析後發現,奈米水之性質與原來一般水分子不盡相同。例如奈米水之酸鹼值為10-12,呈鹼性,推測可能在水分子在對撞過程中,原本溶於水之氧分子加入反應,產生OH自由基,大量累積的結果,造成溶液呈鹼性;一般水滴在蓮葉上會形成顆粒狀,奈米水則呈平面狀,可知其表面張力在奈米化後變小。另外,由於奈米級水分子較一般水分子小,穿透力佳,可為人體吸收,迅速穿過細胞膜,進入血管,促進脂肪代謝,且保濕性佳,可用於化妝品與藥物的開發,目前已有廠商採用本中心生產之奈米水進行相關研發。
   美白與防曬為女性維持皮膚白皙的重要課題。維生素C中,只有左旋維生素C可被人體吸收利用,利用其還原力,可將皮膚中累積的黑色素還原,達到美白的效果。人體需要大量維生素C以維持代謝,但人體無法自行合成,必須自蔬果中攝取,但自口中攝取的維生素C,只有7%可被人體吸收,吸收利用率極低。將左旋維生素C奈米化處理後,分子體積變小,可迅速滲透皮膚,直接對黑色素反應,效果更佳。
   吸收型之二氧化鈦,可吸收陽光中的紫外線,是目前製造防曬用品的原料之一。二氧化鈦經奈米化處理後,分子更小,可均勻塗布於皮膚上,避免陽光中紫外線持續刺激皮膚黑色素形成,達到均勻防曬效果。
   除了以上幾件研發中之產品,目前正進行中草藥製程之開發。過去中草藥多以煎煮之湯汁內服或研磨之細粉外敷,由於過程中可能破壞中草藥成分,故必須大量使用以達到效果。有部分中藥如靈芝等,其有效成分在孢子中,以煎煮方式不易釋放至溶液中,研磨方式對細胞壁之破壞亦有限,人體無法吸收。將中草藥奈米化後,不但可減少中草藥的使用,更可使細胞中的有效成分完全釋出,使人體容易吸收。

奈米水
奈米水(照片/ 研發處提供)

未來鋼筋鐵壁的開創先鋒-奈米粉體加工實驗室
  

奈米粉體加工實驗室主要從事超撥水撥油薄膜、超撥水撥油塗料、奈米半導體氧化物粉體以及奈米聚合物等相關原料之研發與生產。目前奈米顏料、奈米負離子、奈米TiO2光觸媒噴劑、奈米金屬及奈米機油精等材料經過研發,已有相當之成果,並有部分產品與廠商洽談合作事宜。
   中心研發之奈米顏料,由於分子結構變小,可更均勻塗布於物體表面,並與物體表面緊密結合,具有較高之著色力;奈米負離子主要以二氧化鈦為原料,將二氧化鈦以球磨方式奈米化後,二氧化鈦的分子變小,與傳統負離子材料相較之下,更易與水分子結合,釋放自由基,同時產生游離的氧原子,即為負離子;奈米TiO2光觸媒噴劑之原料與奈米負離子相同,原理亦相近,利用奈米化二氧化鈦與水分子反應後,產生游離之氫氧自由基,若和空氣中之有機碳氫化合物結合,會將其分解為二氧化碳與水,因此可分解空氣中細菌或真菌孢子之細胞壁,達到殺菌的效果;金屬奈米化後,可發揮奈米特性,例如分子表面積增大,易與其他化學物質混合,增強特定金屬的物理性質;分子表面的原子數增多,造成原料表面之原子力大增,可與其他化學物質進行一般大分子無法產生之反應,用於新產品之開發;奈米科技研究中心與建國技術學院機械系曾憲中博士及新翰科技股份有限公司共同開發並量產出奈米機油添加劑,經相關實驗運轉測試結果,顯示在增加一定比例之奈米機油添加劑後,整體熱傳效應增加10 %,且內部旋轉葉片接合器之溫度下降7 ℃。相信此產品之開發對於動力機械而言將是最好之幫手。

奈米碳酸鈣粉末奈米顏料
奈米碳酸鈣粉末    奈米顏料
(照片/ 研發處提供)

奈米光觸媒 逢甲得到醫學證明
   「奈米光觸媒」自從被用在總統府的消毒後,便成為熱門的話題,但實際的殺菌滅毒效果卻眾說紛紜。究竟什麼是「光觸媒」?什麼又是「奈米光觸媒」?市售「奈米光觸媒」的真偽如何分辨?「奈米光觸媒」如何殺菌?「奈米光觸媒」能殺死SARS病毒嗎?「奈米光觸媒」對人體安全嗎?一般民眾實在無從得知。
   奈米科技研究中心主任蔡宜壽教授表示,奈米光觸媒可以破壞細胞的細胞膜,造成細菌死亡;也可以凝固病毒的蛋白質,抑制病毒的活性,並且捕捉、殺除空氣中的浮游細菌或過敏原,殺菌能力高達99.997%,遠高於臭氧或負離子,是漂白水的數倍以上。
   本校奈米中心研發自製的「奈米光觸媒」噴劑,經過中國醫藥學院的檢測實驗證明,具有非常顯著的殺菌效果,遠高於市售的光觸媒消毒劑或一般的噴霧消毒劑。最近的SARS疫情讓大家「人口一罩」,蔡宜壽教授表示,口罩僅是消極地避免病毒由口鼻侵入人體,並無法殺死病毒。但冠狀病毒一旦接觸到光觸媒表面,在光線照線下,則會「碎屍萬段 」。目前普遍使用的漂白水消毒,固然可以殺死病毒,但是味道刺鼻。光觸媒的氧化力則是漂白水的數倍,並且對人體毫無妨礙,長期使用也無補充原料的問題。
   蔡教授進一步舉出日本厚生勞動省的相關法規為證,光觸媒對人體無害,屬於食品添加劑,甚至可以直接用於人體,治療特應性皮膚炎。奈米光觸媒目前只能用於紫外線,未來若能進一步用於可見光,將更能成為日常除污、防霉、脫臭、抗菌、淨化的好幫手 。

光觸媒實驗

 

 

網頁左邊項目選單區