透光率佳，又可充電的太陽能窗

　

文／楊嘉慧 審稿／工研院奈米粉體與薄膜科技中心研究員　陳瑞堂

太陽能發電窗是將光能導向窗邊的太陽能電池，透光率比光電玻璃高。其上有 USB 插孔，可隨時讓 3C 產品充電，既方便又環保。 

開車外出時，若手機、相機正好沒電，實在傷腦筋。未來，遇到這種問題，只要將電池插頭接到汽車窗戶，就能馬上充電。這是工研院奈米粉體與薄膜科技中心研發的太陽能發電窗，它不但可保持較高的透光率，光能轉換效率也不差，目前已申請了台灣、中國、美國、日本的專利。

將光波橫向導引至窗邊

工研院奈米粉體與薄膜科技中心研究員陳瑞堂表示，太陽能發電窗與一般光電玻璃的構想不同，它不是在 兩層玻璃間鍍上薄膜太陽能電池來發電，而是將光能導向窗邊，利用裝置在窗框的太陽能電池發電。發電窗的構造是在兩片透光率高的低鐵玻璃之間，夾一層內有 「光散射粒子」的聚碳酸酯（polycarbonate, PC）擴散板（光散射粒子不易加入玻璃中，必須額外夾一層可添加光散射粒子的 PC 擴散板）。光散射粒子的粒徑大小為奈米等級，成份是不會吸收可見光的二氧化鈦（TiO2）。當陽光照射到玻璃，光波遇光散射粒子後，會經一連串散射與反射進入窗框上的太陽能電池，即可發電使用或存入電池。

能抵擋子彈，又可降低輻射

　太陽能發電窗有許多優點，例如部份光波因為被光散射粒子導引到窗邊，所以發電窗具有降低輻射傳至室 內的附加功能，也由於玻璃與 PC 膠合是典型的防彈玻璃結構，太陽能發電窗是屬於高強度的複合玻璃。此外，相較於光電玻璃，它能保持極佳的透光率及良好視野。光電玻璃是在玻璃表面塗矽薄膜 層，有時為了提高發電量，矽薄膜層會塗得比較厚，使得光穿透率甚至不到 10%。光電玻璃還會有一條條雷射切割線，影響視線。…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人網站】 

膠囊內視鏡︰肚子裡的變形金剛

撰文╱達里奧（Paolo Dario）
翻譯／林雅玲

人體探險 不再是夢想！ 新型膠囊機器人將可能用來進行手術、 給藥，以及幫助疾病診斷 

重點提要
■膠囊內視鏡可用來檢視整個消化道的內部，但是這種被動型膠囊的便利性與精確度有限。
■研究人員正在研發主動型膠囊機器人，希望用來掃描人體、診斷疾病和參與治療。
■利用微型化機器設備在體內執行任務，為工程學帶來了全新的挑戰，可激發許多創造性的解決方案，也將影響機器人學和其他醫學科技的發展。

1966年電影「聯合縮小軍」（Fantastic Voyage），描述能在人體血液裡行動的微型醫療團隊，在病人腦中進行救命的手術，在當時這純粹是部科幻電影。好萊塢在1987年重拍這部影片，改名為「驚異大奇航」（Innerspace），這時真實世界的工程師已經開始打造膠囊大小的機器人原型，可以在醫生的操作下，航行於病人的胃腸道中。到了 2000年，終於有病人吞下商業製造的膠囊內視鏡，從那時起，醫生開始利用膠囊內視鏡一窺人體的奧秘，包括以往得靠手術才能觀察到的小腸內褶構造。

「聯合縮小軍」裡其中一個重要卻仍屬幻想的概念，就是這種膠囊內視鏡可以靠自己的動力移動、游到腫瘤處採樣、檢視小腸的發炎部位，或者以藥物治療潰瘍。不過近年來研究人員也有長足的進展，將被動型膠囊內視鏡的基本元件，改良為主動型的迷你機器人。進階版的膠囊機器人原型現在正進行動物試驗，它們有腳、推進器、精巧的影像鏡頭和遙控系統。…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2010年第103期9月號】  

除油污大賽

撰文╱比艾羅（David Biello）
翻譯／林慧珍

清理墨西哥灣漏油的工作，將交由微生物來完成。

談到移除海面油污，不管是撇油器、勺子、還是綿延數千公里的攔油索，都比不上細菌或其他微生物。原本就生活在墨西哥灣的微生物，是唯一能真正對抗英國石油公司「深水地平線」油井漏油事件的武器。研究人員在研究微生物如何清理這爛攤子的同時，也密切留意這些清除油污的救星是否可能造成海洋生物缺氧。

天然微生物的效果優於人類投入的各種除油措施，這個發現可能令人意外。科學家從幾十年前就試圖利用遺傳工程的方法來創造能吞食石油的超級細菌，而第一個獲得專利的基因改造微生物也就是這種會吃碳氫化合物的細菌。但是，美國南密西西比大學的海洋微生物學家格萊姆斯（Jay Grimes）表示，這種微生物「多半沒什麼效果。」

基因改造微生物之所以不如期望，原因之一是微生物經過強化之後，仍然只是單一種生物體，威力絕對比不上一整群各自擅長消化不同碳氫化合物的生物體的集體力量。美國路易維爾大學的微生物學家艾特勒斯（Ronald M. Atlas）從1989年美國艾克森公司的瓦迪茲號油輪發生漏油事件後，就開始研究基因改造微生物及其他各種清理油污的方法…more

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2010年第103期9月號】