2009年10月12日 星期一

台灣科技,世界爭光

華爾街日報2009 TIA得獎名單,工研院超薄音響喇叭fleXpeaker獲消費電子類首獎;美國研發界奧斯卡獎美譽的R&D100 Awards,工研院鋰電池安全裝置STOBA獲選百大科技;技術突破,應用創新,讓工研院在國際上發光發熱。

創新技術的背後,往往是一群研發人員默默努力付出,他們辛苦多年,經過許多實驗、研究與反覆不斷的測試,最終展現研發成果與創新實力,更讓外界看到他們如何把不可能變成可能,把夢想變成事實。

不過,管理大師彼得杜拉克也指出,技術變革無所不在,但它發生時往往也出乎人意料之外。新技術的出現,往往能創造新產業與新制度,類似的例子不勝枚舉,許多都是在意外之處崛起。

堅持是實現夢想的重要關鍵

此次得到華爾街日報(The Wall Street Journal)科技創新獎(Technology Innovation Awards)的「超薄音響喇叭」(fleXpeaker)技術,就是在靈光一閃中出現。工研院電光所奈米電子技術組研發組長陳明道指出,當初研發團隊在尋找製造超薄揚聲器時,考慮過各種不同的材料,包括與電傳導最相關的金屬材質,或是軟電基板的塑膠。直到有一天他突然想到:「為什麼不用隨手可得,而且又是現成材料的紙張呢?」電光所所長詹益仁聽到這個創意,也是大為興奮,立刻開始著手研發。

發明人之一的劉昌和說,這項產品是從研發軟性電子顯示器而來,他與組長陳明道經過三年多的研發,才有了厚度不到0.1公分,可彎曲、可用印的,可以貼附在任何產品上,耗電量只要傳統喇叭的十分之一的超薄紙喇叭。由於這個創新技術,讓工研院從全球500多個世界一流競爭者中脫穎而出,擊敗了包括HP、摩托羅拉、Livescribe等國際知名企業,抱回科技創新獎消費性電子類首獎,這是台灣首度獲得全球性的華爾街日報在科技研發上的肯定。

華爾街日報指出,「工研院成功研發如紙片般薄度且可彎曲的超薄音響喇叭,贏得了消費電子類別的科技創新首獎。它是一個不受限於任何尺寸,還能以微小結構發出高效能(保有傳統喇叭音質)的喇叭。由於超薄音響喇叭重量輕且耗電量低,適用於手機或汽車音響系統應用,也可應用於火車站公共服務公告、購物商場廣告及巨型看板等。工研院正在尋求技轉廠商,或成立新創公司進行商品量產。」

超薄音響喇叭的應用相當多元,目前除可使用在登山背包、家庭音響及車輛音響上,也可做為耳機或是工業抗噪音使用,範圍極廣,產業潛力無窮。未來還可應用於攜帶式3C產品、交通產品及大型商業廣告,更可以跟壁紙結合在一起,當做裝潢的一部分;或任意裁切成各種形狀,發展成類似隨手或隨身貼,貼附在人的身上、衣服上或物品上的喇叭、留聲Memo卡、薄片式MP3,甚而未來可以整合到綠色建築、電動汽車、娛樂及醫療等新興領域,帶動產業新商機,開啟喇叭等電聲產業全新紀元。

安全是唯一的路

同樣的,獲得2009年R&D 100全球百大科技獎的STOBA(自身終止高分歧寡聚物Self-Terminated Oligomers with hyper-Branched Architecture),也是個美麗的偶然。

STOBA是一種可以終止鋰電池內部短路之電化學反應的材質,大幅提高了鋰電池的使用安全。「將高分歧的材料應用在鋰電池,可說是個意外的發現。」提到STOBA的研發,工研院材料與化工研究所儲能材料及技術研究組組長潘金平表示,他原本在電子構裝的領域,就曾接觸過相關的耐高溫材料,而在十多年前投入鋰電池的研發計畫後,也從許多鋰電池的相關文獻報導與國際研討會中,發現頗為相似的化學結構,便興起將高分歧材料應用於鋰電池上的想法。

從一個想法的觸發,到落實在研究與應用上,還有著一段不小的距離。潘金平就說,與原始的材料技術相較,STOBA真正能夠用到的技術,僅有約30%;而且從電子構裝進入鋰電池的領域,還會有不同的使用需求,需要考慮到放電能力、電容量、循環壽命等問題,也要進行許多調整與試驗。

在團隊的努力下,STOBA終於在一年多前開花結果,成為可以導入量產、也是獨步全球的領先技術;一年之後,經過更深入的研究與分析,STOBA的技術更加成熟、進步,改良了材料的塗布方式,並具有效果更明確的應用,對於實際製程的相容度也更高,利於廠商導入量產。因此,STOBA也在第二次報名R&D 100 Awards後獲得肯定。

提高鋰電池的安全,一直是產業界的重要課題。鋰電池具有高能量密度、無記憶效應、低自放電、充放電速度快等優點,因而受到廣泛的應用;但鋰電池也不耐受過度的充放電,溫度還會縮短使用壽命,內部短路的安全性更是目前的最大挑戰。

根據潘金平的觀察,即使鋰電池愈來愈普遍,使用量也愈來愈大,但也由於安全的問題,使得像是汽車產業就遲遲未能採用鋰電池,更不用說電動車的開發,因為若在車輛上發生爆炸意外,情況將會更加危險與嚴重;這不僅影響了鋰電池的未來應用,也是亟需克服的關鍵。因此,STOBA可說是目前解決鋰電池內部短路安全問題的最有效方式,並可協助推進鋰電池的發展。目前STOBA已申請專利共9案、29件,將成為帶動台灣相關產業發展的重要動力。

【完整內容請見《工業技術與資訊》2009年10月號第216期】

資料來源: http://mag.udn.com 2009/10/12

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