整合型生物感測晶片系統
DNA片段、抗體或抗原皆數奈米等級的待測小分子，在溶液中僅藉布朗運動與被固定於電極表面的生物辨識分子進行親和反應，這將造成較長的反應時間與較低的檢測靈敏度，為目前親和性感測器的發展瓶頸之一。本專利提出整合交流電滲流(AC-EOF)與電化學阻抗頻譜(EIS)量測功能於同一電極之生物親和性感測晶片的概念，並以DNA雜和反應與電化學阻抗頻譜EIS分析為例，探討合適之AC-EOF電控條件、檢測電極組尺寸和溶液組成對雜和反應與EIS檢測的影響。結果顯示在6.1 μS/cm液體中，在200 Hz與1.5 Vp-p的AC-EOF電驅動下，可使飽和親和時間能縮短至3 min以內，為靜置親和反應時間的0.033倍，其親和反應後由EIS量得之電子轉移電阻可達21.7±1.1 kΩ，為靜置親和電子轉移電阻的1.43倍。顯示該技術可縮短親合反應時間並提高鍵結效率。
閱讀詳細內容整合流體擾動之電化學生物親和性感測晶片及其操作方法
【整合流體擾動之電化學生物親和性感測晶片及其操作方法】該專利涵蓋非對稱型電極設計與電動流體控制參數。在低導電度溶液中，利用非均一性交流電場對電極組表面電雙層離子進行極化與驅動，使電雙層內的水合離子得以產生電動流體(electrokinetic flow)現象產生均一方向流(unidirectional flow)。該電動流體控制技術可使懸浮於生物樣本中的目標物快速傳輸到生物感測器之工作電極表面，得以提升免疫親合效率並大幅縮短所需的親合(affinity)時間，以在更短的時間(<10 min)內達到更佳的靈敏度與更低的檢測極限。
閱讀詳細內容結合交流電動流體控制與金電極製作免標定式電化學阻抗免疫生物感測晶片之技術
【結合交流電動流體控制與金電極製作免標定式電化學阻抗免疫生物感測晶片之技術】以下稱作該技術，該技術涵蓋可在高導電度的生物樣本中，利用非均一性交流電場對電極組表面電雙層離子進行極化與驅動，使電雙層內的水合離子得以產生電動流體(electrokinetic flow)現象產生均一方向流(unidirectional flow)。該電動流體控制技術可使懸浮於生物樣本中的目標物快速傳輸到生物感測器之工作電極表面，得以提升免疫親合效率並大幅縮短所需的親合(affinity)時間，以在更短的時間(<10 min)內達到更佳的靈敏度與更低的檢測極限。該技術內的免標定式阻抗型免疫生物感測技術為利用電極表面鍍金程序，製作高表面積化的電極以提升抗體的固定量，該鍍金技術可用於任何拋棄式電極表面。藉由特定的硫醇分子修飾技術，可先共價鍵結蛋白質A(protein A)或卵白素於感測電極表面，利於biotin衍生化後的抗體吸附，該抗體固定程序適用於任意抗體的固定。修飾與免疫結合過程可使用阻抗法檢測電極介面電學特性的變化，以量化免疫後之抗原濃度。該過程中各分子所需的濃度、比率、時間、試片製作環境控制技術與在口水中檢測液體配方皆為本實驗室的know-how。該技術對小分子抗原(Mw<1000)的檢測極限可低於1 pg/mL，對蛋白質如SARS-CoV-2 nucleoprotein，也可低於0.1 ng/mL。且該技術已被驗證可在稀釋10倍之口水中進行SARS-CoV-2 nucleoprotein的檢測。
閱讀詳細內容使用聚陽離子材料提升以赤血鹽為電子傳遞物之血糖生物感測器的檢測特性
葡萄糖氧化酵素(glucose oxidase, GOx)與電子傳遞物Fe(CN)為目前可拋棄式第二代血糖感測器最被廣泛利用的葡萄糖催化材料，提高GOx催化速率、檢測線性範圍與抗血容積比(Hct)干擾為商業化血糖感測器的發展重點。 本成果發現以聚陽離子(polycation, PC)包埋一定比率之GOx與Fe(CN)時，可得最佳檢測靈敏度與酵素催化速率。此外，增加PC濃度亦會增加檢測靈敏度，並降低20-60% Hct對標準血糖檢測(40% Hct, 120 mg/dL glucose)的干擾至10％以內，顯示合適之最佳PC、GOx與Fe(CN)濃度比率，可獲得較佳之GOx酵素催化速率、靈敏度與抗Hct干擾之能力。
閱讀詳細內容農產品除濕乾燥之關鍵技術
乾燥是以加熱之方法移去水分的一種操作。農產品或食品乾燥之主要目的為延長貯存期限，防止發霉或微生物損害，以及改善風味等。一般常用之乾燥方法有日曬法、熱風乾燥法、冷凍乾燥法、以及低濕乾燥法等，各有其優缺點。日曬法受天候影響大，不穩定，且較耗人工。熱風乾燥法靠高熱之空氣將農產品(食品)中之水分帶走，但同時亦將香氣帶出，因之產品之品質(尤其是香氣較重之產品)會下降，使用此法成本較低，故為最普及之乾燥方法。冷凍乾燥法須先將原料凍結，再將凍結之冰直接昇華成氣體而移除原料中之水分，此法成本高，較少使用，適用於高價值之產品。低濕乾燥法是將農產品(食品)置於密閉之乾燥室內，利用除濕裝置(冷凝管排)將通過乾燥層之水氣冷凝後排出，乾燥空氣之溫度可由加熱器予以控制，通過乾燥層之空氣為低溫狀態，因之設定之乾燥溫度不需太高，此法主要優點為保留原料中之香氣成分不致被帶走，且乾燥時間縮短，故可提高產品品質以及降低成本，是一種效果很好的乾燥方法。 近十餘年來，本創作者曾做過許多農產品除濕乾燥應用實例之相關研究。例如將除濕乾燥技術應用於茶葉之乾燥，比傳統熱風乾燥方式而言，可以提高茶葉香氣品質，因之可提高售價，且又可縮短乾燥時間，亦可降低成本，故可以有效地增加茶農收入，又可讓廣大消費者品嚐較高品質之茶葉。此技術應用於蓮花茶之乾燥實驗結果顯示，它比傳統熱風乾燥所需之時間縮短許多(由48小時減至21小時)，且品質比傳統方法有顯著的提昇效果。另外，此技術應用於其它農產品或食品(金針花、甘藍菜、荔枝、南瓜)、中草藥(紅棗、土肉桂、山藥、洛神花、蓮子)等之相關實驗，均証明有具體之功效。各個實驗均証明此技術確實具備提高產品品質(尤其是香氣及色澤之保存)、縮短乾燥時間、延長產品貯存期限、以及降低成本等功效。本技術可應用於農(漁、畜)產品及食品加工業、生物技術業、化工業、環工業、或任何需要乾燥之行業。 本項Know-how係提供農產品除濕乾燥之關鍵技術。Know-how之
閱讀詳細內容整廠系統建模節能評估技術
NMP 廢棄物的回收再利用是降低生產成本的途徑之一。蒸餾是將 NMP/水 /PR（镨）混合物廢料提取為純 NMP 的技術之一，但它需要大量的能量，因此建議採用熱集成來減少所需的能量。除了降低營運成本外，還建議將鄰近公司的熱蒸汽廢物作為再沸器和預熱的燃料。本技術之一可使用 Aspen Plus 模擬蒸餾，並分析總能耗、年度總成本和氣體排放。單塔蒸餾過程中的熱整合系統在 NMP/水/PR 分離過程中表現出最佳性能。此方案產量為658.025 kg/h，NMP 含量為 99.99%。與常規設計相比，該方案可節省61.83%的能源、58%的 TAC，並減少 61.84%的氣體排放和排放成本。另一個例子是污水處理廠的節能分析，使用曝氣系統的生物過程對能源的使用有很大貢獻，在本技術中可使用 GPS-X 7.0 穩態建模。每年測量的 BOD、 COD、總 N、N–NH4+ 和總 P 等參數的月度數據作為輸入數據，透過監控和數據採集 (SCADA) 系統，用於監控案例工廠的曝氣系統。選定的與生物處理相關的溶解氧和用電量的即時數據記錄在雲端伺服器中，並用於驗證和補償工廠內測量的現有數據。根據工廠2018 年月度能耗數據，利用GPS-X模型預測的節能率約為 20%，與全球工廠營運值（18%~21%）一致在50,000–10,000 CMD 範圍內。此外，每調整 1 mg/L DO 以適應污水排放標準，節能率約 5%~7%。
閱讀詳細內容薄膜水處理技術節能管理
水資源和能源是永續社會發展的關鍵，開發水資源和降低水處理能源消耗同樣成為聯合國 SDG 目標之一。目前海水淡化和再生水都廣泛使用膜處理程序，然而，膜結垢會導致跨膜壓力升高並降低膜的使用壽命，因此，訂定節能控制策略並估測膜系統中使用的膜壽命，對於確保這些系統的充分維護和長期運行至關重要。藉助搭配不同水質水量之膜最佳操作壓力建膜預測技術，可大大降低結垢風險、延長膜壽命並減少處理水所需之電能。具體來說，導入適應性控制演算法(ACA)，根據膜流量數據及生命周期敏感的膜滲透通量為基礎，即時估測關鍵膜參數，並通過監控與數據採集系統(SCADA)即時更新膜參數，同時回饋計算即時水質水量條件下最佳化之操作壓力與純水或是稀有金屬回收率。本技術可與綠色能源結合開發整合於水處理系統之節能模組。
閱讀詳細內容多元電池管理軟硬體
對應國內電動農機市場的急速成長需求，本研究開發多源電池電能管理技術研究針對最重要的壽命安全性估測與降低放電深度延長壽命兩大課題，規劃電池整合超級電容設計串並聯電路架構由超級電容提供大電流充放降低放電深度延長壽命，滿足中大型電動農機之能量與功率需求並即時偵測循環壽命參數與熱係數確保安全性。其中，本團隊研究提出一種新型的雙源儲能架構比較以往的混合儲能系統可以更有效的利用超級電容的能量，透過本研究建立數種使用情境的想定切換超級電容器與回收電池的串聯或併聯之可能性，高效率的運用電池與超級電容的電能，本研究實現電能管理系統硬體電路架構之可行方式，針對數種不同中大型農用載具發展相應之雙源儲能系統。
閱讀詳細內容龍眼脫粒機
龍眼脫粒機係由一連續進料系統(含一平皮帶輸送機構及一枝條夾持及殘枝輸出機構)、一壓折脫粒機構、一枝條夾持及殘枝輸出機構及一果實收集槽等三部分所組成，其中該連續進料機構係由一平皮帶輸送機構及一組互相平行，反向迴轉之夾持皮帶所組成之枝條夾持及殘枝輸出機構，主要作為夾住果實枝條後，藉由該兩根螺紋反向旋轉之拉力將成串龍眼果實的枝條拉入，並於壓折脫粒機構處進行單粒化脫粒，該壓折脫粒機構係由上方的可動壓折刀片及下方的固定壓折片所組成，兩片的間距可依果梗直徑大小調整，可動壓折刀片由一馬達驅動一偏心螺桿傳動之，藉由上下壓折刀片將輸送進來的成串龍眼果實予以單粒化。脫粒完成之單粒果實隨即因地心引力掉下果實收集槽內。而脫粒完成之果梗殘枝則被殘枝輸出機構拉至機台側面排出機體之外，該連續進料系統係由小馬力之馬達驅動之平皮帶組成。
閱讀詳細內容果粒脫粒機
荔枝脫粒機係由一進料機構、一壓折脫粒機構、一殘枝輸出機構及一果實收集槽等四部分所組成，其中進料機構係由兩根互相平行，反向迴轉之螺紋桿組成，主要為夾住果梗後，藉由該兩根螺紋反向旋轉之拉力將荔枝成串的枝條果實拉入，並於壓折脫粒機構處進行脫粒，該壓折脫粒機構係由上方的可動壓折刀片及下方的固定壓折片所組成，兩片的間距可依果梗直徑大小調整，可動壓折刀片由一馬達驅動一偏心螺桿傳動之，藉由上下壓折刀片將輸送進來的成串荔枝果實予以單粒化脫粒。脫粒完成之單粒果實隨即因地心引力掉下果實收集槽內。而脫粒完成之果梗殘枝則被進料機構拉至機台另側的殘枝輸出機構排出機體之外，該殘枝輸出機構係由一馬達驅動之平皮帶組成。
閱讀詳細內容農產廢棄物堆肥化處理的前處理機械設備
本機械包括進料粗選平台、進料螺旋輸送機、雙軸輥壓碎裂、擠壓脫水等裝置。各部功能介紹如下： 進料粗選平台：具有可調整傾斜角度之進料作業平台，以人工篩選出雜質。 進料螺旋輸送裝置：進料螺旋輸送機及等距擋板之出料帶式輸送機。 雙軸輥壓碎裂裝置：具雙軸粉碎刀（5Hp，3相馬達及行星式減速機傳動），各軸上裝有26片切刀（切刀直徑198mm，厚度15mm，具有8個刀爪）用以輥壓碎裂農產廢棄物料至5~7cm 之長度。 擠壓脫水裝置：其脫水壓力可調與脫水均勻，使農產廢棄物含水率自70~90%wb以上能穩定減低至60%wb以下。 出料輸送機。
閱讀詳細內容真空乾燥機中即時檢測農產品含水率的技術裝置
本創作提供一種即時檢測真空乾燥設備中農產品含水率的技術與裝置，其包含有一機台、一秤重感測機構、一無線發射器以及一終端處理器。該機台具有一腔體以及一轉動架旋轉設於該腔體內部，用以輸送農產品；該秤重感測機構設於該機台之轉動架，該秤重感測機構用以供農產品置放及感測農產品的重量，以產生一重量資訊；該無線發射器電連接該秤重感測機構，用以將該重量資訊無線傳輸；該終端處理器無線連接該無線發射器，用以接收該重量資訊並轉換成一農產品含水率，讓操作者能即時觀察農產品的乾燥程度，節省取出檢測工序，且操作者在管理上更為便利。
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