為生民爭光 對抗微生物的現代普羅米修斯

經歷5年的開發,工研院研發出可攜式UVC LED流動水模組,具備低耗能、無汞、可攜式與智慧化設計等特點,全方位守護飲用水安全,也因此榮獲2018全球百大科技研發獎肯定。

人類的歷史,從最初食物的防腐,到1918年全球感冒大流行,乃至1928年盤尼西林的發現,可說是一場漫長的、與微生物爭戰的史話,近年抗生素的濫用,讓許多細菌產生抗藥性,人類可對抗的武器越來越少,一場小病,甚至要動到萬古黴素這樣的終極抗生素,為了捍衛人類岌岌可危的最後防線,工研院電子與光電系統研究所的朱慕道、盧建均、傅毅耕三人,以普羅米修斯的仁心,向老天借光,更不惜以自身做實驗,只為天下生民找一線生機。

「向老天借光」!這不是形容詞,而是真真實實的描述句,朱慕道、盧建均、傅毅耕三位現代普羅米修斯,就是想要借用距離地球最強大的能量來源–太陽光中的紫外線來殺菌。

只是,用太陽光殺菌的原理,早伴隨著人類歷史而使用,早不是新鮮把戲,就算殺菌力最強的紫外線UVC頻帶,也早就被用在飲水消毒,商業化行之有年,工研院的UVC LED技術,要如何勝出!?

技術關鍵點在於LED這三個字!「現在的紫外線殺菌光都是用汞燈,也就是水銀燈,但水銀有毒啊」,盧建均對於生活中存著這種不環保的產品,感到不可思議。

的確,水銀產品不夠環保必須退出市場,早已經是全球共識,聯合國早在2013年簽署《水俁公約》(Minamata Convention on Mercury),宣告在2020年將全面禁止生產及進出口含汞產品,工研院以LED取代汞燈,正是技術關鍵之一。

台灣的LED照明產業雖然發達,但此LED非彼LED,可以用在照明卻不具有紫外線殺菌波長,負責開發LED磊晶的傅毅耕苦笑著說:「過往工研院開發LED的經驗都必須打掉重來,等於是從零開始」。

從零開始,意味著漫長的trial and error,但磊晶製程牽涉到氣體組成和流量、壓力、基板溫度和轉速等參數,一個製程週期就是7到10天,不成功,又重來一回,家住台中的傅毅耕,為了爭取多做幾次測試,週日帶家人來新竹踏青出遊,順便進實驗室調整參數,已經成為基本流程。

UVC LED化之後,面臨的是第二道關卡,設備要如何模組化?!原本長約40公分的汞燈,縮小為不到0.4公分的LED,等於是整個淨水設備也要重新設計,可不是簡單換掉燈管而已。

為了確保紫外線的殺菌效果確實有效,盧建均更不惜賭上全家,拿一家六口當成UVC LED的人體實驗品:「這是要用在人體的產品,我自己如果不敢用,如何說服別人使用?!」話講得斬釘截鐵,行動更是雷厲風行,家中小孩體質有過敏因子,盧建均二話不說,拿著UVC LED燈掃遍全家殺菌,家裡用水,也全部換成自己開發的可攜式UVC LED流動水模組,「我全家人的過敏都不見了」。

只是UVC LED將近6年的開發過程,最大的挑戰,不在於技術的難度,而在於「看不到隧道的盡口,還沒有光線透進來」這種從零開始,不知道何時有答案的折磨,背後也意味著,研發經費隨時告罄。

在每次爭取經費的會議上,UVC LED團隊的中心支柱朱慕道,多次被當眾質疑「這是一個沒有未來的研發」,提到這段往事,朱慕道淡然的說:「我可以理解主管有壓力,但我篤定這項技術具有未來性,該做的事情就是扛住壓力,讓團隊無後顧之憂往前走」。

經歷5年的開發,工研院研發出可攜式UVC LED流動水模組,不僅獲得2018全球百大科技研發獎,也已成功技轉廠商,預計2018年底上市,足以對抗大腸桿菌,黃金葡萄球菌,綠膿桿菌等多項對人體健康危害的細菌。

朱慕道、盧建均、傅毅耕三人堅持走這條不知道盡頭的黑暗之路,只為向老天借光,終於迎來光明,不但給了大眾一條健康生路,也為自己的技術找出活路。

可攜式UVC LED流動水模組

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