清华携手日本大厂 砸4.5亿日圆打造桌上型化学工厂

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清华大学玉山荣誉讲座教授北森武彦研发出新型微流体晶片。

国立清华大学与日本知名化工公司DAICEL在28日共同宣布正式签订一项4亿5000万日圆、为期5年的产学合作计画,应用玉山学者北森武彦深耕30年、领先全球的玻璃微流体系统,打造桌上型化学工厂,可望大幅缩减厂房体积、制程时间、碳排放及能源消耗,开启化工产业的新世代绿色革命。

清华大学两年前礼聘享誉全球的微奈米流体技术先驱、东京大学前副校长北森武彦到动机系担任玉山荣誉讲座教授,结合东大及清华研究团队,开发出新型微流体晶片系统,可将传统化工厂的混合、分选等操作程序浓缩整合到长7公分、宽3公分,比名片还小的玻璃晶片上,进一步组合成千上万个微流体晶片同步精密操作,即可将化学制程微型化,成为桌上型化学工厂。

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北森武彦举例,如果要把好几大桶不同的化学原料混合在一起,反应速度及温度各不相同,很难均匀混合,操作不慎还可能爆炸。但如果采用微流通道来混合反应,就可以精准控制原料进料、掌握最佳混合顺序及反应条件,产出更加精纯的化学品。

北森武彦指出,这项产学合作的目标是要将长、宽20公尺,约6层楼高的化工设备缩小到约2公尺见方尺寸,不仅更省空间、省能源、省成本、减少耗材与工安意外,还可节能减碳,达到碳中和目标。

清华大学研发长曾繁根也参与了这项合作研发计画,并十分看好微流体晶片化学工厂的未来发展。他表示,DAICEL是日本最大的化学公司之一,台湾也有许多中小型的化学工厂,如果都逐步改用这项微流体制程,将产生革命性的跃进,类似的制程未来也可望应用于半导体及生医制药产业。

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