抗震新發明!台大師生研發「雙核心消能裝置」

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出版時間:2018/10/25 18:08
「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」發明人周中哲(前排中)、鍾秉庭(前排左),以及台大土木系學生。李彥穎攝
「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」發明人周中哲(前排中)、鍾秉庭(前排左),以及台大土木系學生。李彥穎攝

由經濟部智慧財產局主辦,總獎助金高達新臺幣880萬元的「107年國家發明創作獎」,歷經長達4個月審查作業,已選出優秀得獎者了,今年從465件合格參選案件中評選出41件優良的專利作品。其中由台大土木系教授周中哲領銜的團隊,針對台灣地震頻繁,發明出「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」,被評審認為具有高度建築市場價值,獲頒發明獎金牌。

周中哲說,這項發明,至少花費了5年,接受科技部、台大以及國家地震研究中心長期補助。過程當中,台大土木系碩士生陳映全、鍾秉庭出力非常多。發明的初衷,在於台灣地震非常頻繁,即使建築結構符合法規要求,但是依但遇到強烈地震,突如其來的強大橫向波,建築就可能被搖晃產生橫向位移,而目前市面上的消能阻尼器,只能減緩建築在地震時得的搖晃程度,遇到過大的橫向震波,建築結構,還是有可能發生錯位。他們發明的「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」具有彈力,以及恢復能力,裝置在建築結構當中,能夠抵銷地震的搖晃,也能夠在瞬間震波過大時,將搖晃的建築拉回原點,避免建築發生不可回復的側向變形。

周忠哲說,目前這項發明,已經獲得台灣、中國大陸、日本以及美國的專利,台灣目前也已經有旅館業者來洽談,希望能夠運用在建築結構上面。不過目前這項發明,生產成本還是比市場現有的消能阻尼器產品,貴大約四成,這是現階段要推廣最大的障礙。

參與發明的鍾秉庭則說,從小經歷了921、331等台灣重大地震,讓他很想研發出減緩地震的裝置,但研發的過程並不輕鬆,而且市場上已經有成熟,並且被應用在建案的阻尼器,讓發明的壓力更大。而最辛苦的部分,則是在尋找伸縮彈力的材料,一開始採用複合材料,最後發現利用三組鋼構建和兩組拉力構件組合起來,效果最好。

另外,台灣超微光學的「光譜儀、光譜儀的波導片的製造方法及其結構」專利,為全球首創採用半導體及微機電技術用於光譜儀之矽晶圓波導,利用矽晶圓材料及微機電製程,一舉解決拋光、切割、組裝定位及量產性等問題,相較現有玻璃或金屬波導製作技術,在尺寸精度上可小於1微米精度,同時良率提升至95%,成本降低至十分之一,大幅領先同業技術水準,也獲得發明獎金牌。

生技類方面,健永生技的「類胡蘿蔔素的醫藥組合物」,為一種類胡蘿蔔素的醫藥組合物,主要技術在於使類胡蘿蔔素乳糜微粒/微膠粒大幅增加了安定性,顯著提高生物的相容性,獲得臺、美、日、韓、新加坡等多國專利,有效突破國際大廠所建立的專利鎖鏈,協助國內廠商進入高獲利的技術領域,未來取得藥證後,將成為全球唯一以前列腺肥大適應症之口服植物新藥,在市場上極具潛力。

這次所有得獎作品包含發明獎金牌6件,可得到獎金60萬元、銀牌20件,可得獎金20萬元;創作獎金牌5件,可得獎金20萬、銀牌10件,獎金10萬。智財局科長謝曉光表示,這次的得獎作品涵蓋了「光電液晶」、「資通訊」、「生技醫藥」、「醫工材料」、「紡織科技」、「智慧機械」及「循環經濟」等產業,除了具實用性及龐大的市場價值外,其中學研機構的研發成果多數已技轉於廠商,並投入生產。

謝曉光表示,「107年國家發明創作獎」得獎作品,預計在明(108)年4月份起陸續舉辦「108年經濟部產業創新聯合頒獎典禮活動」及「107年國家發明創作獎頒獎及得獎作品展示宣傳活動」,並於「2019台灣創新技術博覽會-傑出發明館」展出得獎作品。希望藉由舉辦成果展示及媒體採訪,增加得獎作品曝光率,以吸引國內外投資人的目光,從而創造我國發明創新作品之商機,達成專利作品產業化之目標。

周中哲利用模型說明,以木架模擬建築結構。李彥穎攝
周中哲利用模型說明,以木架模擬建築結構。李彥穎攝

當木架遭受太大橫向外力,會發生變形。李彥穎攝
當木架遭受太大橫向外力,會發生變形。李彥穎攝

加裝彈力裝置之後,施加橫向力,也會發生偏移。李彥穎攝
加裝彈力裝置之後,施加橫向力,也會發生偏移。李彥穎攝

但彈力裝置能夠馬上把結構發回到原狀。李彥穎攝
但彈力裝置能夠馬上把結構發回到原狀。李彥穎攝

「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」以斜撐方式進行耐震試驗。周中哲提供
「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」以斜撐方式進行耐震試驗。周中哲提供

「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」以斜撐方式進行耐震試驗。周中哲提供
「雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置」以斜撐方式進行耐震試驗。周中哲提供

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