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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

303期2017年01月號

出版日期:2017/01/15

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堅持夢想 走創新之路

撰文/劉麗惠 圖片提供/工研院

集結工研院36個創新故事的《為什麼非要創新不可》一書,包含永續環保、幸福健康、智慧生活等領域的創新技術與產品,諸如無毒苗木、酒測手錶與雷射無痕玻璃削整技術等,讓世界看見臺灣的創新力。

世界的變化又急又快,不管是全球化、科技化、城市化、氣候異常、人口老化等現象,或是美國製造業回流、工業4.0、區域經濟整合等經貿競爭格局,無一不顯示出:企業要跟上趨勢浪潮,必須透過創新不斷邁向轉型升級。

然而,創新並非容易之事,工研院院長劉仲明指出,創新經濟裡所談的創新,並不是去做替代的事,而是要有突破的新技術,加上新穎的設計、新的商業模式,運用創新的能力來扭轉既有產業的遊戲規則。以此為出發點,過去幾十年來工研院一直扮演臺灣產業創新引擎的重要角色,近年來更致力於推動「開放式創新系統平台」(Open Innovation System Platform;OISP ),為我國產業推動跨界創新,帶來源源不絕的新能量,加速臺灣產業創新發展。

例如,由工研院研究團隊所發展的「無毒苗木」、「酒測手錶」與「雷射無痕玻璃削整技術」等,可見其創新能量涵蓋生活各個層面,也讓世界看見臺灣的創新力。

永續環保》無毒苗木 孕育在地精油

地球永續跟經濟效益看似兩條平行線,難以有所交集。其實,如果懂得善用科技並且堅持追求永續理念,絕對可以兩者兼顧。工研院研發團隊秉持對環境永續與推廣農民經濟的理想,以高效率植物生物技術,從澳洲茶樹、沉香、牛樟、與金花石蒜等植物中萃取精油,不用砍樹就可靠植物二次代謝物創造經濟效益,實現永續又具商機的雙重效益。

澳洲茶樹苗的品質夠好,成長速度比一般茶樹快,而且精油含量比一般茶樹多,可以低成本達到高萃取量,因此研發團隊深入探索澳洲茶樹的特性,進而 「設計」出營養配方,讓它們長得快、長得好。

工研院也運用壓差萃取技術,使萃取率達2.5%,是一般茶樹萃油率的五至六倍,而萃取出來的精油品質穩定,無需經過純化就可符合ISO 4730和歐洲藥典EP8.0兩大國際標準,接著又開發桉葉素過敏源去除技術,令純化後精油成分更符合敏感性皮膚或嬰幼兒安全性的使用,為臺灣農業科技的發展,開創新契機。

工研院研究團隊除打造實驗室研發無毒苗木技術外,也赴各地取經,希望用科技振興農業產值。
工研院研究團隊除打造實驗室研發無毒苗木技術外,也赴各地取經,希望用科技振興農業產值。

幸福健康》酒測手錶輕薄短小 增進民眾行的安全

永續環保之外,透過創新追求人類生活的幸福健康,也一直是工研院創新研發的重點。工研院團隊整合產品設計、機電設計模擬、電路IP、製程設計、原型製造及產品工程驗證等跨領域專業的「酒精感測晶片」,可直接整合入智慧型手機及手錶等穿戴式裝置,讓使用者掌握自己的體內酒精成分,避開酒駕,為民眾創造行的安全生活。

由於環境監測需求逐漸升高,氣體感測已成為市場發展趨勢,此外,穿戴裝置市場日益蓬勃,能置入穿戴式產品的感測元件技術愈來愈成熟,工研院也具備體積小、穩定度高、低功耗的開發技術,以此為基礎,再從民眾需求缺口投入創新,利用酒精氣體感測可以讓人即時做酒測,實現民眾行的安全。

儘管國外已經有類似產品,但是工研院以更優質的技術開發出的酒測手錶,不僅尺寸只有0.75微米立方,耗電量也低,使用者只要對著手錶輕輕一吹,就可以馬上測出酒精濃度,可以協助產業搶進酒測穿戴市場。

工研院研究團隊以不到一年的時間,開發出可直接整合入智慧型手機及手錶等穿戴式裝置的「酒精感測晶片」。
工研院研究團隊以不到一年的時間,開發出可直接整合入智慧型手機及手錶等穿戴式裝置的「酒精感測晶片」。

智慧生活》玻璃切削技術大突破 超薄玻璃幾可對折

在智慧生活領域也有所創新。印象中,3C裝置使用的玻璃材質,總是硬梆梆、直挺挺,無法彎曲、 一折就破;即使是超薄玻璃仍屬硬脆材料,頂多只能做到略微彎曲,彎度太大仍舊會斷裂,因此凡是與玻璃相關的日常生活產品,不僅設計上受侷限,使用者更總是擔心3C產品掉落會導致損壞,不能使用。

有鑑於此,工研院致力於創新玻璃切削技術,希望解決既有問題。一開始團隊曾利用過各種方式來切割玻璃,但總是鎩羽而歸,直到有一次團隊成員在餐廳時,無意間將經微波加熱的透明玻璃杯裝入冰塊,玻璃杯在冷熱接觸點上因熱脹冷縮而平整裂開,因此「依樣畫葫蘆」將其運用在玻璃切割技術的創新上,於是團隊透過雷射快速加熱讓薄玻璃面產生熱脹冷縮效應,使玻璃沿著冷熱接觸點一一裂開,產生自然平整的「裂面」,進而成功發展出「雷射無痕玻璃削整技術」。

「雷射無痕玻璃削整技術」讓超薄易碎的玻璃能夠彎曲近180度,幾乎達到對折的程度,可以應用在軟體基板、顯示器、觸控面板、OLED照明等領域,讓未來的智慧裝置更具想像空間,也為臺灣科技產業創造新的發展契機。

更多精彩的創新研發故事,請看《為什麼非要創新不可》!

工研院「雷射無痕玻璃削整技術」團隊有效解決超薄玻璃未來產業化所面臨切割後強度不足的問題,讓玻璃基板強度更高、更輕薄。
工研院「雷射無痕玻璃削整技術」團隊有效解決超薄玻璃未來產業化所面臨切割後強度不足的問題,讓玻璃基板強度更高、更輕薄。

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