傳統的供氧急救系統因笨重而使用或攜帶不易,北市開南商工學生運用簡單的化學反應原理,設計出輕巧、可隨身攜帶的全方位救生氧氣供應系統,僅約一個可樂瓶大小,就能救人即時脫離溺水、火災或登山時缺氧的險境。
校方表示,此次參展獲獎的學生中,四人國中基測總成績都不到一○○分,卻能在另一個研發領域找回自信,走出基測失利陰霾,他們以努力和不氣餒證明了「輸在起跑點,不代表和第一永遠絕緣」。
開南商工學生 研發救難隨身瓶
資訊科二年級黃聖元、應用科學實驗班一年級賴弘益、陳威寧和綜高二年級的劉芳孜花了一學期的時間,設計出全方位救生氧氣供應系統。劉芳孜說,傳統救生衣笨重,且若溺水者失去意識無法吹氣,就發揮不了救生功能。他們設計的供氧設備結合氣囊,功能設定為當泳客頭部位於水面下超過九十秒時,連結於蛙鏡的迴路會自動啟動紅色警示燈及安全氣囊。
賴弘益解釋,海水含豐富的金屬成分,運用海水的電解質形成迴路,類似電路原理,就算溺水者昏迷,氣囊還是能自動充氣,讓人浮出水面。
溺水、火災或登山 全方位適用
神奇氣囊進一步帶給小組其它靈感,又研發出登山、火災缺氧時可用的供氧系統,其中沒有太深奧的學問,學生活用課本上教過的過氧化氫(俗稱雙氧水)加二氧化錳的化學反應原理,將原料裝在小小瓶子內,一按鈕,就能在短時間內迅速產生足以保命的氧氣。其中添加具有除臭效果的活性碳,以免受災者還沒吸到新鮮氧氣,就先被刺鼻氣體「薰死」。
另一項獲台北中小學科展特優的作品是電機科二年級楊政翰、王紹帆、陳亮文和電子科黃偉銘研製的「創新型微動能感測系統」。目前市面上血壓和脈搏感測器多數是半導體橋式壓力感測器,易受室溫影響失去準度;紅外線震動感測器又受限於穿透力。小組成員以研發出僅約五公分長的感測器,誤差值大為降低,已向日本、美國提出專利申請。
就讀機械科的游宗豪、施淳翰、黃翊紘和許恆維合作的「改良維克式硬度試驗機」獲優勝獎,背後有段有趣的緣起。因所讀科系做實驗常要測量金屬硬度,成員使用的就是一九二○年英國發明的維克式硬度試驗機(HV),但每次得出的數據都有異,且落差不小,令人氣惱。
學生乾脆動手改良這套極容易受腳步聲、風聲等外界因子干擾的「老古董」設備,抓出金屬片偏斜角度、旋轉角度等,經修正後,得出更精準的硬度。學生表示,將來還可和中央標準檢驗局的數據對比。這件由台灣學子改良的作品正向歐盟和美國申請專利。