在科技部“运用法人链接产学合作计划”辅导下,中原大学研发出可量产石墨烯的制备技术,已获中科院采用,将用于隐形战机的机身涂料,为国军打造二代战机。
台湾校园有丰沛的创新能量,但需要-协助与企业媒合、进而商业化,才能真正落实应用,并提升产业国际竞争力。为此,科技部自 2015 年起推动“运用法人链接产学合作计划”,共累积 159 件辅导亮点成果,协助促成参与学校增加新台币 4.49 亿元的收入,并打造出 14 家新创公司,充分展现台湾创新研发软实力。
今年科技部运用法人链接产学合作计划首度与 12 所学校所组成的“优久大学联盟”合作,26 日在逢甲大学举办“优久大学联盟研发成果企业媒合发表会”,会中发表 30 项学术研发成果,其中也包含 2 项今年法人链接计划协助加值的技术成果。
其中,中原大学的“绿色石墨烯制备技术”,能够将原本难以量产的石墨烯,用成本相对低廉的方式量产,且能维持高品质,因此深获业界重视,研究团队已经在美国、中国与台湾申请专利。
负责研发这项技术的中原大学化工系副教授刘伟仁表示,石墨烯具有优异的导电性、导热性与透光率,是很好的吸波材料,可广泛应用于电子、通讯系统以及航太科技等领域。目前制备石墨烯的各种技术包含剥离法,亦即从石墨矿中剥离,或是氧化还原法、化学沉积法等,但不是成本过高,就是制备出来的石墨烯品质不佳。
不过,刘伟仁说,中原大学所研发出的绿色石墨烯制备技术,不使用强酸或氧化剂,只使用纯水,透过瞬间高温及超音波震荡,克服石墨烯层间的凡得瓦力,进而将层层石墨烯剥离出来。此方式不仅节省废酸处理成本,也能维持石墨烯品质。目前中科院已向中原大学采购石墨烯,将用于发展国军二代战机,做为隐形战机的涂料。
在商业应用层面,刘伟仁表示,石墨烯的吸波特性,可以做为电磁波的屏蔽膜,诸如孕妇装、手机零组件等,都可以派上用场,且优良的导电性,也可发展锂电池快充的应用,目前已有竹南科学园区的通讯线材厂商洽谈合作。
此外,淡江大学水资源与环工学系教授李奇旺所发表的“重金属离子回收之节能系统技术”,可将重金属废液中具有价值的铜金属分离出来,进行回收再利用,这个技术目前已与纺织产业综合研究所合作,处于商品化加值阶段。
淡江大学表示,台湾半导体业者在生产芯片时,同时也产生大量的重金属废液,传统做法是先等废液中的污泥沉降后,将干燥的污泥透过高温烧解方式,将铜金属分离出来,然而存放废液需要很多的空间,烧结过程也消耗大量能源,成本非常高。
淡江大学指出,这套技术是透过高压气泡油膜萃取技术,混合还原剂注入废液中,让废液中的油、水分离,形成一颗颗的油胞,将铜分子包覆其中,成为一层浮在废液表面上的油膜。此时再使用纺织所研发、可调控孔径大小的不织布膜,置于废液表面后,当油胞通过不织布的孔径,会凝聚大颗的油泡,此时再将不织布收起,就能将废液中 95% 以上的铜全部回收。
淡江大学表示,此技术使用少量萃取溶剂,就可处理大量重金属废水,尤其是针对低浓度的金属离子污水。且不会产出过量的重金属污泥,有效缩短重金属污水处理的时间,大幅降低处理费及繁琐处理程序的能源损耗,未来在产业上的应用商机,相当受到业者青睐。
科技部表示,优久大学联盟的成员学校,都具备相当强劲的研发能量,期待透过这次发表会,促使优秀学界研发技术能够与产业连结,让更多企业看见,进而扩大商业利益,培育下一个明日之星。
(作者:邱柏胜;首图为幻象 2000-5 战斗机,来源:玄史生 [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons)