台科大口罩辨识、高熵合金及锂电池改造 获国科会奖项肯定

洪宇晨(右)使用深度学习网路进行口罩配戴状况辨识,并连结自动化提醒的装置。正确配戴为绿色方框,未配戴为红色方框。(台科大提供/李侑珊台北传真)

张佳馨导入锂与铯两种金属盐类于电解液,改善无阳极电池在充放电过程中锂金属之沉积行为与扩散行为,此为实验室照片。(台科大提供/李侑珊台北传真)

国科会日前公布「111年度大专学生研究创作奖」得奖名单,台科大有3位同学获奖,分别是电机系同学洪宇晨「基于物联网服务之即时口罩正确配戴辨识系统」、材料系同学江子扬「CoCuFeNi高熵合金与Sn銲料之界面反应」和化工系同学张佳馨「新型无阳极锂铯双金属电池电解液研究」。

由陆敬互教授指导的洪宇晨连结口罩配戴辨识与自动化提醒装置,希望降低因提醒配戴口罩而造成的冲突。洪宇晨表示,过去虽然有利用AI辨识人脸是否配戴口罩及配戴正确性的研究,但很少有更进一步的应用,因此他利用边缘运算装置NVIDIA Jetson TX2和单晶片电脑树莓派,建构基于物联网服务的「口罩正确配戴辨识系统」,在辨识口罩配戴情况(正确配戴、不正确配戴或未配戴)后,资讯会被传送到装置端,配合语音或闸门,提醒防疫规范。

洪宇晨说明,希望结合时事,研究过程中多次与指导老师讨论,才让架构设计、系统功能和运作更完善。目前疫情已减缓,对于配戴口罩的的依赖与强制性降低许多,不过医院等场所仍有戴口罩的需求,未来还是可以利用这个系统,方便管理工作人员的进出与装备完整度。

江子扬则是在颜怡文教授带领的「电子构装技术及绿色材料研究室」,研究高熵合金与无铅焊料间的介面反应,希望将拥有优异性质的高熵合金应用于电子构装。高熵合金是由5种以上、各自成分不超过35%的金属组合成的合金,高熵合金具有优良导电、导热及强度,江子扬实验在不同焊接温度下的反应、产生的介金属,以期未来能用于晶片中连动积体电路、讯号等重要元件导线架,取代性能和强度相对较弱的铜或铜合金,为电子及半导体产业提供有价值的研究成果。

江子扬一直对超合金、航太金属感兴趣,期待开发高强度和高延展性的金属材料,运用在大众生活中。江子扬表示,这次计划让他在大学就能进行研究,指导教授也把他当研究生训练,参与年会时,也听到许多课堂上不会听到的最新知识,未来将继续攻读相关领域,进行高熵合金及其他金属材料的强化及研发。

张佳馨的计划以无阳极电池为核心,目的是解决无阳极电池放电时产生锂枝晶与死锂、使循环寿命受损的问题。无阳极电池是锂离子电池的一种,近年为降低环境污染、减缓全球暖化,积极发展电动、太阳能等再生能源,锂离子电池正是大型储能系统与电动车的主力发展对象。然而,因为锂离子电池正极与负极占有一定体积或重量,能量密度受限,学界开始开发拥有更高性能与安全性的无阳极电池。

无阳极电池中的锂金属活性大,容易与电池内有机溶剂反应,进而不断生成、沉积锂枝晶,影响电池寿命,张佳馨导入锂与铯两种金属盐类于电解液,找出最佳配比,改善无阳极电池在充放电过程中锂金属沉积与扩散行为。无阳极电池是较新的领域,过去研究和论文都相对少,指导教授黄炳照是电池领域权威,实验室学长姐每次都能指出问题所在,提出解决方法,对研究帮助极大。

国科会为提早培育优秀研究人才,每年公开征求大专学生研究计划,通过申请者,可获得4万8000元奖助金及上限2万元耗材费,研究成果报告经审查评定为成绩优良有创意者,颁发研究创作奖,奖金2万元及奖状一纸。