臺科大口罩辨識、高熵合金及鋰電池改造 獲國科會獎項肯定

洪宇晨（右）使用深度學習網路進行口罩配戴狀況辨識，並連結自動化提醒的裝置。正確配戴爲綠色方框，未配戴爲紅色方框。(臺科大提供／李侑珊臺北傳真)

張佳馨導入鋰與銫兩種金屬鹽類於電解液，改善無陽極電池在充放電過程中鋰金屬之沉積行爲與擴散行爲，此爲實驗室照片。(臺科大提供／李侑珊臺北傳真)

國科會日前公佈「111年度大專學生研究創作獎」得獎名單，臺科大有3位同學獲獎，分別是電機系同學洪宇晨「基於物聯網服務之即時口罩正確配戴辨識系統」、材料系同學江子揚「CoCuFeNi高熵合金與Sn銲料之界面反應」和化工系同學張佳馨「新型無陽極鋰銫雙金屬電池電解液研究」。

由陸敬互教授指導的洪宇晨連結口罩配戴辨識與自動化提醒裝置，希望降低因提醒配戴口罩而造成的衝突。洪宇晨表示，過去雖然有利用AI辨識人臉是否配戴口罩及配戴正確性的研究，但很少有更進一步的應用，因此他利用邊緣運算裝置NVIDIA Jetson TX2和單晶片電腦樹莓派，建構基於物聯網服務的「口罩正確配戴辨識系統」，在辨識口罩配戴情況（正確配戴、不正確配戴或未配戴）後，資訊會被傳送到裝置端，配合語音或閘門，提醒防疫規範。

洪宇晨說明，希望結合時事，研究過程中多次與指導老師討論，才讓架構設計、系統功能和運作更完善。目前疫情已減緩，對於配戴口罩的的依賴與強制性降低許多，不過醫院等場所仍有戴口罩的需求，未來還是可以利用這個系統，方便管理工作人員的進出與裝備完整度。

江子揚則是在顏怡文教授帶領的「電子構裝技術及綠色材料研究室」，研究高熵合金與無鉛焊料間的介面反應，希望將擁有優異性質的高熵合金應用於電子構裝。高熵合金是由5種以上、各自成分不超過35％的金屬組合成的合金，高熵合金具有優良導電、導熱及強度，江子揚實驗在不同焊接溫度下的反應、產生的介金屬，以期未來能用於晶片中連動積體電路、訊號等重要元件導線架，取代性能和強度相對較弱的銅或銅合金，爲電子及半導體產業提供有價值的研究成果。

江子揚一直對超合金、航太金屬感興趣，期待開發高強度和高延展性的金屬材料，運用在大衆生活中。江子揚表示，這次計劃讓他在大學就能進行研究，指導教授也把他當研究生訓練，參與年會時，也聽到許多課堂上不會聽到的最新知識，未來將繼續攻讀相關領域，進行高熵合金及其他金屬材料的強化及研發。

張佳馨的計劃以無陽極電池爲核心，目的是解決無陽極電池放電時產生鋰枝晶與死鋰、使循環壽命受損的問題。無陽極電池是鋰離子電池的一種，近年爲降低環境污染、減緩全球暖化，積極發展電動、太陽能等再生能源，鋰離子電池正是大型儲能系統與電動車的主力發展對象。然而，因爲鋰離子電池正極與負極佔有一定體積或重量，能量密度受限，學界開始開發擁有更高性能與安全性的無陽極電池。

無陽極電池中的鋰金屬活性大，容易與電池內有機溶劑反應，進而不斷生成、沉積鋰枝晶，影響電池壽命，張佳馨導入鋰與銫兩種金屬鹽類於電解液，找出最佳配比，改善無陽極電池在充放電過程中鋰金屬沉積與擴散行爲。無陽極電池是較新的領域，過去研究和論文都相對少，指導教授黃炳照是電池領域權威，實驗室學長姐每次都能指出問題所在，提出解決方法，對研究幫助極大。

國科會爲提早培育優秀研究人才，每年公開徵求大專學生研究計劃，通過申請者，可獲得4萬8000元獎助金及上限2萬元耗材費，研究成果報告經審查評定爲成績優良有創意者，頒發研究創作獎，獎金2萬元及獎狀一紙。