新型微流體晶片比名片小!清大攜手 DAICEL 打造桌上型化學工廠

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 28 日 10:41 | 分類 尖端科技 , 晶片 , 材料 Telegram share ! follow us in feedly


清華大學與日本化工廠 DAICEL 共同宣布簽訂 4.5 億日圓(約台幣 1.1 億元),為期 5 年的產學合作計畫,應用玉山學者北森武彥深耕 30 年、領先全球的玻璃微流體系統,打造桌上型化學工廠,可望大幅縮減廠房體積、製程時間、碳排放及能源消耗,開啟化工產業的新世代綠色革命。

清華大學兩年前禮聘享譽全球的微奈米流體技術先驅、東京大學前副校長北森武彥到動機系擔任玉山榮譽講座教授,結合東大及清華研究團隊,開發出新型微流體晶片系統,打造桌上型微流體化學工廠。

北森武彥表示,這項技術可將傳統化工廠的混合、分選等操作程序濃縮整合到長 7 公分、寬 3 公分,比名片還小的玻璃晶片上,進一步組合成千上萬個微流體晶片同步精密操作,即可將化學製程微型化,成為桌上型化學工廠。 

▲ 清華大學玉山榮譽講座教授北森武彥。

北森武彥舉例,如果要把好幾大桶不同的化學原料混合在一起,反應速度及溫度各不相同,很難均勻混合,操作不慎還可能爆炸,但如果採用微流通道來混合反應,就可以精準控制原料進料、掌握最佳混合順序及反應條件,產出更加精純的化學品。

北森武彥指出,這項產學合作的目標是要將長、寬 20 公尺,約 6 層樓高的化工設備縮小到約 2 公尺見方的尺寸,做到更省空間、省能源、省成本、減少耗材,並降低工安意外,還可節能減碳,達到碳中和目標。

日本 DAICEL 指出,社長小河義美多年前就聽過北森教授研發的微流體技術,並深深嘆服,如今非常榮幸將這項領先創新的未來微流體技術引進 DAICEL 的化學工業,並期許與清華大學攜手共進,將這項劃時代的綠色革命拓展至國際,推動永續製程,實踐循環經濟。

清華大學研發長曾繁根也參與這項合作研發計畫,並十分看好微流體晶片化學工廠的未來發展,並認為 DAICEL 是日本最大的化學公司之一,台灣也有許多中小型的化學工廠,如果都逐步改用這項微流體製程,將產生革命性的躍進,類似的製程未來也可望應用於半導體及生醫製藥產業。

▲ 微流體晶片打造桌上型化學工廠。

(圖片來源:清華大學)