台科大與台大聯手開發奈米感測器　免外接電源即可偵測水質污染並殺菌

台灣科技大學材料系教授朱瑾與台灣大學醫工系教授林宗宏跨校合作，成功研發「液固摩擦奈米感測器」，無需仰賴外部電源供應，即可完成重金屬偵測、細菌辨識及水質淨化等多項功能，為智慧水質監測領域開創嶄新方向。這項研究整合了兩校團隊各自的專長，林宗宏團隊長期深耕智慧生醫材料與自驅動化學感測器領域，朱瑾團隊則在金屬奈米管陣列結構與表面處理技術方面擁有豐富經驗。雙方攜手將材料工程與生醫感測技術融合，打造出同時具備「污染物偵測」與「水質處理」雙重功能的自供電監測系統。該系統以鎳、鎢組成的金屬奈米管為核心元件，當水滴沿奈米管表面滾動時，水滴與管體結構之間反覆接觸與分離的過程會產生摩擦電，系統再將這些微小電能蒐集並轉換，用以驅動感測與殺菌功能。這項利用水滴運動自行發電的技術，不僅大幅降低能源消耗，也為水質監測提供更加節能低碳的解決方案。在偵測能力方面，這款感測器可搭配不同檢測晶片，針對鉻、鉛、汞等重金屬離子進行精準檢測，同時也能辨識大腸桿菌與金黃色葡萄球菌等常見病原菌，相較傳統感測技術，展現出更快速且更高靈敏度的監測表現。為使技術更貼近實際應用需求，研究團隊進一步將感測、殺菌與監測平台等功能整合為一款「無線感測瓶」裝置。使用者只需將水樣滴入裝置中，系統便能自動完成污染物偵測並進行初步淨化處理，檢測數據還可即時傳輸至物聯網平台，建構起智慧化的水質監測網絡。研究團隊表示，這套免外接電源的可攜式系統能在第一時間提供快速檢測與初步處理，特別適合應用於分散式水質監測與即時處理場景，例如河川污染追蹤、災害現場水源安全檢查，以及工業廢水排放的即時抽查等。未來團隊將持續強化防污設計、表面保護技術及模組化更換機制，進一步提升系統的穩定性與耐用度。