智慧科技結合創新材料 對接產學能量掌握未來商機

11月16日智慧科技與創新材料技術發表暨商機媒合會，聚集國內產學專家發表精采演說，吸引大量產業人士參與。長庚大學

數位化浪潮席捲全球產業，利用新興科技與材料技術打造智慧化系統，不僅可滿足市場需求，更可驅動產業升級。為提升台灣科研新創能量，在教育部、國科會支持下，長庚大學、明志科技大學及台灣大學系統科研產業化平台攜手台灣多所大學院校與醫療機構，於11月16日舉辦「智慧科技與創新材料技術發表暨商機媒合會」，在會中安排各領域專家發表研究成果與產學媒合，活動當天國科會產學及園區業務處副處長涂君怡也特別蒞臨指導，參觀各校研究成果。

長庚大學技術合作處技合長陳敬勳在致詞時表示，此次盛會可看出台灣在各領域的傑出研究成果，媒合過程中也體現出跨域合作的強大力量。台灣大學生物技術研究中心主任及植物病理與微生物學系教授沈湯龍則提到，各校聚焦的領域不同，跨域整合將可激盪出的創意與技術能量，並藉由產學媒合機制讓技術順利落地，對產業與學校都深具意義。

展現前瞻研究成果 彰顯台灣技術能量

在專題演講中，明志科技大學機械工程系副教授馮奎智介紹「LTCC低溫共燒陶瓷材料之開發與研究」成果。他指出5G網路蓬勃發展，電子零件逐漸朝向微小化、輕薄化、低消耗、高效能、零污染，可適應高工作頻率及提供優良高頻特性低溫共燒陶瓷(Low Co-fired Ceramic；LTCC)，將可滿足市場需求。他帶領的團隊利用LTCC設計出新型結構天線，上層為窗型四方格式天線本體，下層為天線電層和背板接地端之雙層式天線，使用形式為鄰近藕合饋電方式，透過LTCC材料特性，可大幅降低訊號損耗，適用在5G商業產品與被動元件。

減碳已是全球政府與產業的重點議題，厭氧氨氧化程序則為新興低碳足跡的水再生技術，中原大學化工系黃郁慈教授的「以軟感測器模型提升厭氧氨氧化含氮污水處理程序之智能減碳水再生效能」研究計畫，整合線上即時數據、線下水質分析和微生物族群分析，進行循環神經網路的長短期記憶軟感測器的模型訓練，可智能化預測脫氮率並即時掌握此程序狀況，從而調整至最小能耗，提升減碳效能。透過此技術，厭氧氨氧化程序的曝氣可減少一半以上，且不須額外添加碳源，不會有N2O逸散，能耗可減少約一半。

可優化設計效率的數位孿生(Digital Twin)技術近年快速普及，台灣大學土木工程學系專案經理陳翊翔在「深度學習與數位孿生於工程之應用-以工地鋼筋查驗為例」演講中表示，大型建物與公共工程的銅筋混凝土結構安全，備受業主和使用者關注。該團隊研發的深度學習與數位孿生技術可接軌設計與施工兩端，實現銅筋全查驗與自動化目標；同時結合深度學習與數位孿生技術，將可發展為工地銅筋查驗之服務，合作夥伴中興工程亦評估該技術對於產業應用價值可量化為每年460萬元新台幣，目前正進一步設計為手機App，提升使用便利性。

具備高度實用價值 智慧科技優化使用體驗

可推動製造業升級的智慧化系統，已然成為產業重要趨勢。長庚大學經營分析研究中心吳侃教授在「智慧工廠之網實融合生產系統」議題中指出，傳統先進規劃排程系統的低準確性，無法貼近實際生產狀況。該團隊結合元啟發式算法與精確解方法兩者優點，同時加入專家知識提升求解效率。此外還善用ERP與MES的資料進行機器學習，節省維護系統人力、提升系統的準確度。最後藉由In-memory資料架構為基礎的數位雙生系統，快速進行多次模擬運算，呈現產線真實的狀況，準確估算產品生產週期，廠方可即時回覆客戶訂單交期時間，強化企業運作效率。

現在社會營養過剩，脂肪肝也常出現在孩童身上，長庚大學醫學影像暨放射科學系謝喬善博士表示，孩童脂肪肝在組織病理上的表現可視為肝微結構改變的過程，超音波射至肝臓後得到的逆散射訊號，將視為結構特性之訊息載體。「超音波孩童脂肪肝影像診斷系統」所應用的散射體學，因不納入大量多種散射參數，而僅採用三種與肝臟組織微結構病理意義相關的參數，因此數據計算量小、不須複雜的模型訓練就能使診斷效能最佳化，不只能診斷孩童脂肪肝，還可預判患有顯著脂肪肝孩童的肝纖維化風險。

近年地球環境快速變化，綠能成為產學機構的重點研究項目，明志科技大學材料工程系助理教授林孟芳在「奈米纖維於摩擦奈米發電機的應用」演講中指出，現在常用的手機電池，回收過程不免產生汙染，他所研發的技術是利用奈米纖維摩擦，藉此蒐集摩擦時所產生的靜電。這種將機械能轉換為電能作法，其發電效益與使用材質息息相關。明志科大研發的奈米纖維則可有效產生電能，此電能除了發電外，也可用於人機介面的感測器上，偵測壓力做出不同反應，讓設備更具智慧化。

免疫組織化學染色是醫學研究、臨床診療常用的技術，不過目前所用技術，不僅抗體、試劑的用量大，操作時間也偏長，台大醫院助理研究員陳世淯介紹的「快速免疫分析與智慧檢測設備整合開發」技術則可解決上述問題。陳世淯團隊以全球首創的精準微量快速薄膜塗佈技術，已成功應用於免疫組織化學染色及免疫螢光染色技術驗證。該技術可運用於實驗室染色研究、病理科的冷凍切片染色或是捺印細胞學檢查，以快速得到染色結果，傳統臨床上因染色過程耗時而無法提供的分子診斷，將有機會透過此平台而應用於手術中的進行診斷。

科技與材料結合 打造多元應用空間

鋰電池是電動車常用的儲能技術，長庚大學化工與材料工程學系助理教授官韋帆在「以非溶劑誘導相分離法開發非對稱型高分子薄膜於鋰電池隔離膜之應用」演講中介紹的技術，是將具備良好導電性的碳材質包覆於磷酸鐵外層，藉此提升電子和離子的傳導性，並運用自行開發的氣相反應裝置，改善包覆碳層的品質，此技術可增加包覆反應中，反應前驅物在磷酸鋰鐵顆粒間的傳輸，提升包覆材料的分散性和均勻性，進而形成高效傳導電子和離子的表面塗層，強化電池的穩定性和循環壽命。

透過智慧科技協助肢體弱勢者的作法，在台灣社會行之有年，元智大學電機工程學系助理教授王緒翔團隊所研發的「語音訊號處理與聲學輔助科技」，以亞東醫院收集逾千例之嗓音障礙資料庫為基礎，結合AI演算法改進現有的聽覺輔具，幫助聽障人士提升覺效能，聽障人士只要以母音〝阿〞發音持續一秒，即可瞭解發音人聲帶健康狀況。此技術整合視覺、聲音與語者資訊的做法，可提高語音訊號處理效能，除了提升溝通效率，也利用聲音訊號，偵測數項與聲带相關的疾病，在說話的同時檢測發音部位的健康。

感測器的種類多元，目前已廣泛應用於各類產品中，台科大機械工程系林柏廷教授在「智慧感測器及AI應用」演講中，介紹了使用石墨烯所製作的多種柔性壓電感測器，透過此一技術，將可建立適當機電系統以分析各式力量響應，並使用K-mer特徵擷取及SVM、Random Forest、KNN…等機器學習方法進行信號辨識，其辨識率可達95%以上，可應用於智慧感測器應用：智慧製造、人體動作辨識、生醫應用、運動科學等領域。

分享團隊研究成果的同時，會中也提供學術單位與產業媒合服務，讓研究成果可以順利找到商業化管道。此次「智慧科技與創新材料技術發表暨商機媒合會」吸引了各領域產學專業人士參加，由各界的積極參與，可看出智慧科技與創新材料將成為未來重點技術，帶動台灣產業走向另一波發展高峰。