具產業影響力之創性技術

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具產業影響力之創性技術

107-111年具產業影響力之創性技術

具產業影響力之創性技術
No.	技術名稱	指導教授	應用領域	簡述
1	完整3D列印五大技術與高速列印技術的示範場域	鄭正元	高速3D列印設備與製程	107-108年度本中心自成立後，引進惠普(HP)多射流熔融4200與580等高速列印設備，獲實威國際捐贈Binder jetting技術的3D SYSTEMS ProJet 4500列印設備，也引進選擇性雷射燒結的金屬3D列印設備東台精機AMP-160，加上中心原有之FDM(Uprint SE plus和UP! 3D printer)、材料噴塗技術(ProJet3510和Object 30 pro)與下照式的光固化設備，如此整合了常見3D列印五大技術與設備是國內少有具備完整3D列印五大技術設備加上高速列印技術的示範場域。
2	高速金屬3D列印技術與場域建置	鄭正元	金屬高速3D列印設備與製程	使用低於金屬熔點的高分子材料以層層噴印黏結或預先混合再加熱熔融黏結的方式，產出含高分子的金屬零件生胚，接著使用燒結的後製程移除高分子材料取得完全的金屬件。此類方法可克服直接燒熔金屬情況下的嚴苛條件，在列印過程使用相對較低能量與較高列印速度成形，藉此進一步提升金屬積層製造的高速與量產性。
3	大尺寸LCD高速光固化3D列印機升級	鄭正元葉雲鵬	高速3D列印設備	32吋光固化設備，重製升級成穩定度與效能更好的工業機型，成型平台安裝自動歸零提高列印成功率，快拆式定位系統設計配合高剛性機體結構，成型平台可快速拆卸與安裝且自動歸零，成型平台使用含密集的孔洞的鋁合金製作，除輕量化外、也可增加列印底層的附著力，提高列印成功率
4	高速列印可見光敏樹酯材料開發	鄭正元何明樺	高速3D列印材料	為降低LCD面板在光固化列印時的損耗，開發了可見光3D列印機及適配的可見光樹脂。該樹脂具有低黏度、低氣味、固化快速等特點，該樹脂於室內自然光下仍有一定程度的穩定性，因此無需於完全無光的環境下操作，僅需稍暗的環境即可。也開發了紫外光源3D列印機的高速樹脂，該樹脂同樣具有低黏度、低氣味、固化快速等特點，於1mW/cm2的紫外線光源下便可達到每小時7-10公分的列印高度。此樹脂可用於常見的LCD 3D列印機臺，無需使用特殊機臺。
5	頁寬式半導體雷射燒熔技術	鄭正元謝志華	金屬高速3D列印設備與製程	完成448顆雷射的建置，使用半導體雷射模組進行列印測試。經初步測試，可成功製作掃描形貌，但列印測試時，機台舖粉程序不佳，易將膨脹後的成型件刮除，列印物件解析度不高。且雷射源老化過快，經檢測，已有60多顆雷射源損壞，推測原因為雷射源散熱狀況不佳。目前針對散熱提出更有效率的做法，增加預熱方式，維持一致的環境溫度，使材料在接收到熱源後不至於產生過大的溫度差，改善粉末膨脹問題。
6	智慧口腔生醫與牙齒資訊收集暨服務	鄭正元Ajeet	牙科保健應用、人工智慧與大數據分析	建構智慧精準照護產品，強調可智慧運算、串連手持裝置、雲端及專業牙醫師的產品服務及技術。目前團隊成員已開發出可於刷牙間進行口腔定位之技術及人體工學牙刷外殼與動態影像擷取技術，使得智慧牙刷可迅速擷取口腔影像，並在刷牙後計算口腔各區域清潔百分比。本研究目的在於將上述技術與多方資源進行整合，規劃系統架構開發，包含整體系統規劃、智慧牙刷設計、智慧牙刷電控元件、口腔定位、影像擷取。
7	高分子泡珠發泡技術	葉樹開	3D列印材料	以不同硬度的商用 TPU 進行批式發泡，並且成功發現可以透過改變發泡壓力來控制 TPU 的發泡情形，並且找到了 TPU 的最佳發泡溫度和 TPU 材料的軟化點正相關。由於彈性體的剛性較差，材料發泡後會有收縮的問題，而使得泡體發生嚴重坍陷，大部分的學者都專注在尋找剛性填料以控制彈性體泡珠的收縮情形，本研究也發現這事實上和材料的發泡壓力有關，經由調整發泡時的壓力，對於不同的材料都可以找到最佳的發泡壓力
8	多孔晶格結構設計	鄭正元Aamer Ajeet	3D結構材料	積層製造製程的特色之一為可以製造複雜的空心物件與晶格結構物件，晶格結構物件擁有優於完全實體結構物件的性能，高的強度與重量比、具有多孔性、輕量化、高韌性與能料吸收力等優勢，在航空航天、汽車和生物醫學行業中據有龐大的潛在應用價值。因此本實驗室的研究領域不僅限於材料、機器、與後處理燒結等製程研發，也著力於式和不同積層製造製程的結構設計與測試。
9	自動化足型與足壓量測技術	林上智	科技輔具量測設備	兩項足型與足壓量測系統，固定式系統技術創新性為全世界目前唯一，能夠同時量測足型與足壓兩種參數的設備，攜帶式足壓量測系統直接透腂手機的操作，即可量化足壓的分布資訊，同時具有社群即時分享的功能。
10	口鼻氣流分離與防止眼鏡起霧口罩支架	林上智	科技防疫醫療器材	本技術透過計算流體力學與3D列印技術，開發具備『口鼻氣流分離』與『防止眼鏡起霧』的高階口罩支架
11	自動偵測仰側睡姿與鼾聲的人工智慧枕墊	林上智陳俊名	科技輔具	本技術透過睡眠醫學、氣囊壓力偵測與3D列印技術，開發具備自動『仰側睡姿』與『鼾聲』偵測及調整的人工智慧枕墊。本技術同時整合人體量學資料庫與雲端大資料庫的技術，以達到預先設定氣囊壓力/高度數值，同時累積後續人工智能計算的特性，以達到更優化的生物力學高度與止鼾的調整效果。
12	微創股骨頸保留之人工髖關節技術	林上智陳俊名	骨科手術植入物	本技術透過醫學影像處理、關節生物力學、訂製化手術器械與鈦合金粉末的3D列印製程，來發展免除股骨的骨髓腔挖空的全髖關節置換手術。本技術為全世界目前唯一的股骨頸保留的訂製化髖關節置換構想，同時解決文獻上存有的相關生物力學及臨床問題。
13	隱形牙套快速列印掃描與切割技術	林上智	牙科矯正醫材	本技術包括1) 數位排牙設計、2) 牙磨高速列印、3) 牙模分割線掃描、4)牙模牙套吸塑成型與5)牙套自動快速切割等設備開發。建構數位排牙、高速列印、吸塑成形、牙套切割的整體隱形牙套設計與製造技術
14	數位掃描、修模、設計與列印脊椎側彎背架	林上智陳俊名	科技輔具	本脊椎矯正輔具的技術透過數位掃描方式，發展一系列的數位化傳遞、修模與設計的技術，最後透過高速3D列印的製程，來進行脊柱側彎高階背架的製造。
15	生物力學步態驅動之微氣囊透氣性鞋墊與鞋底設計	林上智	科技輔具	透過計算流體力學、人體步態力學與高速3D列印技術，來建構鞋墊與鞋底的微氣囊透氣設計。藉此創造鞋子內部空氣對流的特性，降低鞋內臭味的情況。
16	鈦合金列印之雙維度可稱式椎間盤融合器	林上智陳俊名	骨科手術植入物	透過鈦合金粉末的3D列印製程，發展可同時達到高度與寬度均可調整的椎間盤融合器。該技術善用精密機構設計與積層製造的特性，以達到微創手術傷口，但植入椎間盤後卻可雙維度撐開的效果，同時透過積層製造的網孔化特性，藉此以達到手術後穩定發生骨融合的優勢。
17	鈦合金列印珠寶與表面鍍金技術	林上智	珠寶產業	本技術透腂鈦合金粉末的3D列印製程，以設計複雜外型的珠寶首飾，突破傳統手攻打磨製程的設計限制。同時發展鈦合金表面的耐磨鍍金技術，以提高鈦合金列印珠寶表面鍍金層的使用耐久性。
18	複雜骨矯正的3D列印客製化導引器械	許啟彬	人醫與獸醫骨科臨床手術	利用電腦術前規劃模擬手術，以模擬結果設計客製化導引器械，提供臨床手術精確的定位與切骨，已經運用於人醫與獸醫，申請台美專利，醫材廠商洽談技轉
19	智能柔性夾爪	林柏廷	積層製造、智慧感測機器人、機器學習	利用多材質智慧製造技術，製作異質柔性夾爪，較硬材料作為夾爪結構體，較軟材料則作為變形機構，此外嵌入石墨烯/PVDF壓電感測器，進行協作型智能夾爪研究，並搭配機器學習辨識最佳抓取方式。
20	殼核式粉末製程	鄭正元	高速3D列印材料	搭配SLS的高速列印設備自主研發將PE、PS、PA12高分子與SS 316不鏽鋼粉末混練使高分子包覆金屬形成殼核式粉末，讓半導體雷射能順利燒熔高分子使其聯結成型，目前國內廠商並無提供類似材料多靠進口，此技術可大幅降低材料成本
21	3D列印智慧控制技術	蔡明忠	智慧控制	1.能夠利用積層製造技術，直接印製多材質物體，將能夠突破柔性機構發展瓶頸，以達快速產業發展的目標。 2.藉由拉力與斷裂實驗得到光固化樹脂的拉應力值並藉由荷重元獲得離型力的定義值，以利用離型力來進行速度的適應性控制，在透過產生新的G-code來達到實驗成果，以減少列印所需的時間並增加列印的成功率。
22	高生物相容性光聚合樹脂材料的開發	何明樺	生醫材料	開發了具有新結構、且具高生物相容性之光起始劑、光反應性單體與光反應型寡聚體，並建立了具有各式機械性質的樹脂配方，可調整機械強度廣泛，最大延伸量達160%。目前正與三總兒童牙科合作，以此樹脂進行牙科矯正裝置與手術導板的實際列印。
23	DLP型高速3D列印於大面積列印時樹脂回流問題	鄭逸琳	高速3D列印設備	此研究為先前阿瘦計畫之延伸，先前研究改善了列印速度上的問題，而下照式DLP型列印技術在高速列印較大截面積時，會受到樹脂的黏滯性與表面張力，在平台短時間拉升及z軸微小層厚差異的情況下，樹脂無法順利回流至中間區域，造成固化成品列印失敗，因此本研究透過成型平台旋轉方式，以及抑制膜上使用溝槽來提高樹脂的流動速度，進一步改善回流問題。
24	柔性壓電感測器的設計與製造	機械系林柏廷教授	3D列印感測器封裝	本技術發展不需要極化即具有壓電性的薄膜材料，並嵌入於多種設計中（例如：3D列印柔性夾爪、曲面感測器設計等），實用性高。
25	高彈性之生物相容光固化列印樹脂	何明樺	3D列印材料	具有高彈性的光固化樹脂，與寶楠生技合作進行臨床測試中。
26	蠶絲蛋白3D列印	何明樺	3D列印材料	以蠶絲蛋白作為3D列印原料，開發具有強度、生物相容性與抗氧化性的列印樹脂，為台灣傳統農業創造附加價值。
27	超音波3D列印仿體開發	何明樺	3D列印材料	結合3D列印與相分離技術，製備超音波導引微創手術使用之仿體，兼具機械性質、超音波性質與外觀仿生性。

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