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微流體系統應用 革新製程環保高效能


楊鏡堂教授(前排中)領軍的研發團隊,目前正致力將微流體系統應用於綠色製程。

 該團隊由楊鏡堂教授領軍,博士、碩士生各兩名,目前正致力將微流體系統應用於綠色製程。團隊成員具模擬與設計分析、微流體系統及微機電製程專長,研究表現已獲國內外多項競賽肯定,並在楊教授積極的領導下,開發出多功能生化微反應器,將其應用於環境監測、石化、製藥、生醫檢測、化學合成等領域,達到降低成本、節能環保、永續經營的目標。
 上述等台灣經濟發展重點產業,其能源消耗及汙染大多來自產品製造,主因為傳統反應器散熱面積小、熱傳能力差,不安全且效率低。因此,為達節能減碳與降低汙染的目標,應從改善製造方法著手。該團隊研發流體分離與再結合(split-and-recombination, SAR)多功能生化微反應器,其製程簡單、節能且反應性能優於現有的微反應器。

 該團隊利用微流體高表面積與體積比、高選擇性及安全性等優點,研發具工程實用與量產需求之SAR微反應器,擁有熱傳效率高、控溫容易、傳質速度快等優點,可大幅減少汙染、反應時間及能源消耗,並增加各種危險反應的安全性。流體分離與再結合及混沌對流機制,可大幅增進流體混合及反應速率,縮短數千倍反應時間,效能優異,可廣泛應用於化工、材料合成與生醫檢測等領域,實現高效能多用途微反應器。由於流道上下兩層結構對稱,僅需一道黃光微影製程即可大量翻製,量產容易且成本低廉。
 目前該團隊利用此元件已成功完成DNA雜交(5秒完成雜交反應)和醣類合成測試(10秒產率即達93%),效能遠優於傳統方法。SAR微反應器技術未來將全方位發展至各產業、革新製程步驟並開拓下世代節能又環保的生產方法。