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中原大學 一片薄膜創造環保能源新商機

中原大學  一片薄膜創造環保能源新商機
中原化工講座教授賴君義(中)創辦的薄膜中心,自行開發獨步全球的薄膜鑑定設備。

孫蓉萍

科技

攝影/吳東岳

802期

2012-05-03 14:24

中原大學化工系歷史悠久,其薄膜中心的研究成果尤其亮眼。中心團隊來自海內外各方精英,不僅時時激盪研發新火花,更將存在於日常生活中的薄膜技術,應用在環保、能源等新興產業上,前景看好。

走進中原大學化工系講座教授賴君義的辦公室,一幅有趣的字畫映入眼簾。那是敏盛集團董事長楊敏盛,特別為了這位四、五十年的老友題的字:「薑是老的辣,膜是薄的好」。這幅字,充分說明了賴君義在薄膜領域的江湖地位,以及薄膜要求的特性。

二○一一年世界大學科研論文質量評比中,中原的化工學門排名全球第一○七名,國內則排名第三,僅次於台灣大學和成功大學,是私校第一名。

中原化工是該校創校四系之一,向來有優良的傳統,二○○○年由賴君義創辦的薄膜技術研究發展中心,更在學界和產業界都有極高的貢獻度。去年底第三次通過經濟部的學界科專四年計畫,總金額一億三六○○萬元,並且獲得經濟部第一屆國家產業創新獎,日前更排除萬難,爭取到下一屆世界過濾會議來台灣舉辦。

 

跨領域平台  全球大學罕見


薄膜聽起來很專業,其實就是「分離、過濾」的概念。例如我們常聽到防水又透氣的GORE-TEX材質,製造方式是在薄膜上分布微小細孔,數量多達每平方英寸有九十億個,細孔尺寸則控制在比水滴小二萬倍、比水蒸汽大七百倍,讓水進不來,達到防水效果,同時水蒸汽出得去,所以不會悶熱。

原理簡單,但這是一門大學問,因為雖說「膜是薄的好」,可是膜如果太薄,很可能一用就破,研究人員必須在薄度和強度之間取得平衡。

此外,控制孔徑大小的難度更高。例如人工洗腎選擇血液透析法時,要把病人體內的血液引出,經由中空纖維狀的半透膜管淨化血液、清除廢物、還要控制水分,將乾淨的血液送回體內,這時候薄膜孔洞大小和分布,必須設計得恰到好處,否則就會危及病人的身體。

薄膜中心主任童國倫說,薄膜用途主要分布在四大領域:水、環保、能源和醫療。以水為例,海洋占地球七成的表面積,同時隨氣候變遷,加上人口和工業用水增加,淡水需求日漸升高,海水淡化的技術愈來愈受到重視。目前全球各種海水淡化的方法中,用到薄膜的方法處理量最高。

薄膜應用範圍很廣,相對的,牽涉的技術也多,如果只靠化工系,發展十分有限。因此中心強調跨領域,進行材料設計、薄膜成形、模組設計等垂直整合的同時,還推動化工、機械、環工、生技的平行整合。


中原薄膜中心最大的驕傲,就是從上游的製造基材膜、中游的模組組裝和系統整合,到下游的應用兼備,放眼全球大學,這樣的作法幾乎絕無僅有。

此外,中心研究團隊不藏私,成員不只來自中原化工系,還包括外系、甚至外校、外國,連台大、元智、中央、長庚等大學的教授都固定來研究、討論,日本神戶大學等國外的大學也前來取經。

 

團隊不藏私  樂與外界交流


賴君義笑著說:「有大學找我去演講,教他們如何經營一個中心,我說我的方法就是喝咖啡!」大家咖啡喝完、是非聊完,總是會談正事,容易激盪出新的想法。

榕樹下的午餐約會,也是薄膜中心研究進度超前的重要關鍵,「我們中心的教授如果要吃中飯,十二點十五分前會在榕樹下集合,一邊吃飯一邊關心研究的進展,互相砥礪,自然有好的成果。」

中心還固定每星期五下午二點到四點聚會,請一、兩位教授發表他最新的研究,或請外校或外國的教授演講。中心相當重視這樣的機制,因此中心成員如果缺席,會被罰款一千元。童國倫苦笑說:「我上次因公出國,還是得繳罰款,只是有打對折的優惠。」

教授煞費苦心維持中心的優良傳統,對學生當然也更嚴厲要求。賴君義三十多年前從美國回台灣成立薄膜實驗室後,每星期六早上九點開始,就是書報討論時間,要求研究生必須報告研究進度,或分享值得欣賞的論文,讓彼此教學相長。

如今,薄膜中心的亮眼成績,也吸引多家民間企業前來尋求合作。李長榮化工公司去年和中原薄膜中心簽訂二千萬元的科專計畫,新事業部門暨策略方向副總經理邱媛媛稱許說:「多數學校的研究偏學術性,而且範圍比較窄,中原則是一個結合不同系所和學校的平台,學術與實務兼具。」

雙方每兩周就會討論一次細節,維持進度,也不斷修正原訂計畫,期待三年後聯手開創出新產品或新市場。薄膜技術的精進可望為台灣的產業加值,衍生更多新商機。

中原大學
成立時間:1955年
校長:程萬里
學院:商學院、工學院、電資學院、理學院、設計學院等七學院
在校學生:16326人
生師比:22.6:1

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