2014年高雄發生氣爆意外,造成32人死321人傷的慘劇,如果現場附近有夠多的氣體感測器測知高危氣體外洩,也許就可以阻止慘劇發生。經過近兩年的研究,國家實驗研究院開發出可以直接安裝在智慧型手機或手錶的「智慧型氣體感測晶片」,讓大眾可以隨身攜帶,隨時偵測附近環境是否安全。
國家實驗研究院院長羅清華表示,現時市面上的感測器體積都偏大,不便隨身攜帶,且只能偵測單一氣體,國研院希望研發「存在於無形、主動提醒人們有危險的感測器」。羅說,「智慧型氣體感測晶片」未封裝前只有一粒芝麻的大小,封裝後體積僅3毫米 x 2.35毫米 x 1毫米,相當於一個1元硬幣的七分之一大小,方便安裝在穿戴式及攜帶式產品上。
羅清華指出,此款晶片可感測揮發性有機化合物一氧化碳、二氧化碳、甲醛等四種氣體,當氣體濃度對人體有害時,即時發出警告,並將資料上傳雲端,讓政府相關單位可提早警覺,立即處理。這樣以「人」為中心的環境監測系統不但能保障自身安全,更能保護整個社區。奈米元件實驗室組長薛丁仁指,現在是針對空間偵測有害氣體,晶片推出後可以偵測個人附近的環境,「最後目的是達到智慧安全生活網的世界,使人在最安全的環境。」
「智慧型氣體感測晶片」在生活上的應用包括:一氧化碳中毒、會議室環境二氧化碳監控、駕駛酒精濃度測試、環境揮發性有機物監測。晶片以「金屬氧化物半導體材料」作為感測薄膜,材料表面形成氧離子態,令電阻增加,當環境中存在有害氣體時會產生還原反應,令電阻下降,以偵測氣體種類與濃度。晶片有兩大技術:一是運用奈米粒子和奈米孔洞技術製作感測薄膜,提高反應靈敏度;二是開發「低應力介電層」,可縮減晶片體積。
國研院正積極與業界討論合作計劃,相信晶片很快能在市面推出。奈米元件實驗室副主任謝嘉民表示,晶片的製作成本僅有市售產品的六分之一,但未來仍需要看需求來定價。(實習記者陳凱晴/台北報導)