#Q博展知識
【世界清潔日】
每年9月的第3個周末為世界清潔日,旨在提升人民環保意識,為保護地球共同努力
Q博也趁這個節日跑去淨灘了(大家記得要維持社交距離喔!)
一起來看看要如何維護我們美麗的地球吧!
【海灘的美麗與哀愁】
美國國家海洋垃圾監測計畫長年調查的結果顯示,海灘發現的垃圾以吸管27.5%占最多,其次是塑膠飲料瓶13.0%,另外也發現大量的塑膠袋碎片、氣球、金屬飲料罐、繩子等物品,同樣是以遊憩與日常生活類垃圾占多數。台灣因為回收制度做得很好,塑膠飲料瓶、金屬飲料罐等都已進入垃圾回收系統,在海岸垃圾中就較少出現,相較之下美國這類垃圾的比率就比較高。不過,台灣的塑膠瓶罐雖然有回收,瓶蓋卻被忽略了,常會成為垃圾漂流到海邊。
要減少海灘垃圾可以朝兩方面著手:
一是教育宣導,提醒人們不要以為廢棄物流入大海就會自動消除不見,其實它們都會成為大自然的負擔,而淨灘活動就是個很好的教育方式。
二是針對這類造成跨界汙染的海洋廢棄物,其管理與監測不該只是地方政府的責任,應該提升到中央層級,以環保單位或漁政單位來跨縣市管理,並且提高獎勵的誘因,且更要輔導關係人積極研發對環境友善的替代方法。
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=88b2573b-1943-489e-9e53-9ae626b98ce8
【一次性飲料杯減量】
一次性飲料杯源頭減量,是整體限塑政策的一環,實施至今雖有成效,但教育方面的確還需要加強。譬如校園之內餐廳,仍然使用相當多一次性餐具,環保署考慮加大誘因,譬如使用一次性餐具需要付費,減少使用數量。
臺灣市面上免洗餐具種類繁多,材質大致可分為塑膠類、保麗龍類及紙類、木材等四種,其中塑膠及保利龍是中小型餐飲業最常使用之免洗餐具種類。塑膠類聚丙烯多用於便當盒及碗盤,保利龍類免洗餐具─發泡聚苯乙烯常見於透明的便當盒蓋、涼麵及水果盒。發泡性保利龍則多用於泡麵碗、生鮮托盤等。
免洗餐具使用後之處理途徑大致包含回收再生、焚化、掩埋、非法棄置等4種。就塑膠類免洗餐具而言,由於免洗餐具使用後沾染油汙及其他物質,回收後再利用經濟價值不高。部分塑膠材質如PVC、PS等若以焚化方式處理可能導致「世紀之毒」戴奧辛的產生,且塑膠耐高熱值之特性,也對焚化爐操作產生負面影響;若以掩埋方式處理塑膠材質之免洗餐具,則耗時長不易腐化,一個塑膠袋需要20年、保麗龍杯要50年才能被分解,寶特瓶和紙尿布更需長達約450年才會在海水中分解。根據荒野保護協會於2012年淨灘清除垃圾量的統計,近3年免洗餐具類多了6倍,去年高達2萬8000多件,首度超過塑膠袋,成為海灘垃圾第1名。如何降低國人濫用免洗餐具,是未來應強化方向。
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=aff8ae3d-9fd9-4eca-ad6d-3ce6cfddd975
【環境教育】
資源要回收、垃圾不落地,這幾句話聽在我們耳中,是不是覺得老生常談呢?「環保」的概念出現在1970年代,1970年的4月22日是第一個「地球日」,1972年的聯合國「人類環境會議」開啟人類環境保護的思潮,也就是說,環保的意識出現至今其實只有50年。但如今幾乎人人都有環保的概念,並且落實在生活行為上。
環境教育一開始的重點都放在「保護環境」,包括如何解決空氣污染、水污染等各種已經發生的問題,或是如何保護生態。不過,人們很快就發現,一味地把環境保護放在第一位,會影響人類社會及國家的發展,當時全世界有70%的國家處於未發展或發展中,而以環保為主的價值使得這些國家的經濟發展受到壓抑。所以從1983年起,人們開始思考不應該為了環保而阻止發展,而是應該在發展與環境間找到平衡,這就是「永續發展」的概念。
https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=5c7e4060-8da3-44e8-a02a-debae5e5bb16
聚 苯 乙烯 特性 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的精選貼文
三層電路貼在皮膚上,延展度 800%!這款「電子刺青」還能控制機器手
作者 雷鋒網 | 發布日期 2021 年 02 月 12 日 0:00 |
聽過「電子紋身」(Electronic Tattoo)嗎?早在 2013 年,Motorola 高級副總裁 Regina Dugan 就曾拿出看似普通紋身貼紙的產品。Regina Dugan 表示這款電子紋身是行動式智慧設備,可惜並未多展示充滿未來感的那面。
2016 年 YouTube 一支影片,幾位生物駭客展示將電子設備植入皮下的過程──設備差不多硬幣大小,由一個印刷電路板、5 個表面貼裝發光二極管(SMD LED)組成,由矽膠包裹,一塊 3 伏特電池供電。
設備植入並受磁鐵觸發後,LED 燈會發光,皮膚會出現一朵梅花。
如果你覺得電子紋身只是廠商炒概念、科學怪人開腦洞,那就錯了。
2018 年,美國卡內基美隆大學的科學家就將電子紋身寫進論文,用液態金屬合金塗覆銀奈米顆粒,兩者融合後形成電路,經過印刷,紋身就可輕鬆轉移到皮膚,且導電性也很高。
當時參與研究的卡內基美隆大學助理教授 Carmel Majidi 表示:這是電子印刷領域的突破。
就在最近,中國科學家也聯合打造出電子紋身。
2021 年 1 月 13 日,論文發表於《科學》雜誌子刊《科學─進展》,題為「Multilayered electronic transfer tattoo that can enable the crease amplification effect」(可實現摺痕放大效果的多層電子傳遞紋身)。
論文作者來自南方科技大學(深圳灣實驗室生物醫學工程研究所)、首都醫科大學生物醫學工程學院及中國科學院大學國家奈米科學技術中心。
什麼是「電子紋身」?
看過前文,大概能對電子紋身下個定義:「能直接貼在皮膚上的超薄電路」。電子紋身可隨著皮膚狀態任意拉伸彎曲,可說是穿戴式設備的最高境界了。運作原理是 NFC(Near Field Communication,近距離無線通訊),能讓設備靠近時交換數據的技術。
NFC 是在 RFID(無線射頻身分辨識)技術的基礎上結合無線連接技術研發而成,日常場景也為各類電子產品提供安全快捷的通訊支援。行動支付、文件傳輸、門禁、手機與車鑰匙集合的背後,都離不開 NFC──轉到電子紋身,NFC 可確保訊號傳遞。
其實電子紋身有很多用途,如耳機、無線收發器、電源、噪音檢測器、測謊儀等等。作者也提到:「電子紋身在皮膚健康和運動感測有很大潛力。」
然而電子紋身目前問題是:固形性、黏性和多層性等特性不能並存,是研究人員設計新型電子紋身的起因。
多層電子傳遞紋身
研究人員設計出「多層電子傳遞紋身」,即 multilayered electronic transfer tattoo(下稱 METT)。
為了組成多層電路模板,科學家用到兩種材料,一是金屬聚合物導體(metal-polymer conductors),二是彈性體嵌段共聚物(elastomeric block copolymer)。
METT 共有 3 層:
黏合層(adhesive layer):很薄(~8μm)的壓敏膠,受外部壓力時,黏合層使 METT 與皮膚緊密附著。
釋放層(release layer):矽酮膜,主要目的是便於電路模板從釋放膜剝離。
兩者間的電路模組:含 3 層電路,每層都嵌有可拉伸導體的聚苯乙烯─丁二烯─苯乙烯(SBS)薄膜(~14μm)。
第一、二層電路上有應變感測器,數量分別為 11 和 4,第三層電路上有一個加熱器。
由於金屬─聚合物導體(metal-polymer conductor)有良好延展、可重複性,因此可用作應變感測器。
如下圖 A、B 所示,基於金屬─聚合物導體的應變感測器電阻,隨著拉伸應變增加而增加,METT 甚至可容易拉伸到 800%,遠遠超過皮膚最大變形度。
METT 可用於溫度調節、運動監測和機器人遠端控制,具高延展性(800%)、固形性和黏性,可做到摺痕放大效果,因而能將聚集應變感測器的輸出訊號放大 3 倍。事實證明,無需任何溶劑或加熱,METT 就能在不同表面牢牢附著。
遠端控制機器手臂
不僅如此,為了展示新型電子紋身的可擴展性,科學家更製造出 7 層 METT,當成可拉伸加熱器。
上圖 A 是 7 層加熱器俯視圖,每個電路層都包含一個基於金屬─聚合物導體的加熱器,兩端有 2 個連接點,用於與其他層加熱器形成垂直電連接。因此,7 個加熱器就以串聯方式連接電源。
上圖 B 展示不同層基於金屬─聚合物導體的加熱器,透過連接點形成的電連接。
論文介紹,除連接點外,金屬─聚合物導體透過 SBS 形成良好電絕緣,熱成像時未發現短路。研究結論之一是,隨著層數增加,紋身的順應性隨厚度增加而降低,兩層電子紋身足以滿足大多數功能。
科學家將 METT 實際應用──透過手指彎曲發出的訊號放大,透過藍牙傳輸到機器手臂,因此 METT 能遠端控制機器手臂,模仿人手動作時也不會出現異常震動。
論文表示,團隊已透過 2 層 METT 做到以 6 個自由度遠端控制機器手,透過 3 層 METT 以 15 個自由度遠端控制機器手。
可肯定的是,未來電子紋身在醫療、VR 和可穿戴式機器人方面有巨大潛力。
附圖:▲ 蘋果手機上的 NFC 功能。
▲ 科學家測試 METT 應變感測器的機電性能。
資料來源:https://technews.tw/2021/02/12/multilayered-electronic-transfer-tattoo/
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