臺大團隊用玩具彈簧圈控制液體 年底將由太空人實測

臺大機械系蔣雅鬱(右二)老師的團隊「Slinky Ninja」拿下國際太空站零重力提案比賽臺灣區冠軍後,2月通過日本的複選,獲選爲最具潛力的11個提案之一,將於今年12月準備登上日本國際太空站希望號實驗艙進行實驗。記者胡經周/攝影

國立臺灣大學機械系教授蔣雅鬱團隊「Slinky Ninja」,日前拿下國際太空站(ISS)零重力提案比賽臺灣區冠軍。團隊發想,希望運用兒時玩具妙妙圈(Slinky),加上國際太空站微重力環境,盼讓液體維持於妙妙圈中,並隨着妙妙圈拉伸、旋轉、彎曲於太空中控制液體移動,未來有望進一步應用於改善太空站水處理系統,該提案已由日本JAXA評爲最具潛力計劃之一。

ISS零重力提案比賽旨在促進國際太空站與日本希望(Kibo)實驗艙的廣泛應用,活動由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)發起,鼓勵學生透過科學實驗探索零重力環境下的現象,激發學生對太空研究的興趣。

蔣雅鬱說,臺灣總計67個提案、195名參賽者,臺大機械工程系團隊脫穎而出獲得第一名,代表臺灣送交JAXA參與最終評選,最終於9個國家、500個提案中被選爲最具有潛力的11個實驗計劃之一,最快於今年底由太空人親自執行計劃實測。

碩士生陳文慶表示,於無重力狀態下液體會呈現一顆顆的圓珠狀,而地表上可控制液體的方法在太空中則多不管用,因此團隊試想,若採用兒時的玩具彈簧妙妙圈,藉由水於彈簧中產生表面張力和拉普拉斯壓力,兩股力量如同人類手牽手,是否可讓液體維持於彈簧中。

陳文慶說,團隊藉由實驗發現,微小尺度下,液體會被限制於螺旋結構中,但在彈簧圈等較大尺度下,液體則會因重力作用而流泄出。基於此,團隊希望利用太空站的微重力環境讓液體固定於彈簧圈中,並藉由拉伸、扭轉彈簧圈讓液體隨之固定移動,如同和太空人跳一首「華爾滋」。

陳文慶表示,液體操控技術未來有望應用於半導體產業,協助如長晶、蝕刻等。再者,也有望於應用製藥,甚至未來協助如太空站廢水回收等。

臺大機械系團隊「Slinky Ninja」拿下國際太空站 (ISS) 零重力提案比賽臺灣區冠軍後,2月通過日本的複選,獲選爲最具潛力的 11 個提案之一,將於今年12月準備登上日本國際太空站希望號實驗艙進行實驗。記者胡經周/攝影

臺大機械系團隊「Slinky Ninja」拿下國際太空站零重力提案比賽臺灣區冠軍後,2月通過日本的複選,獲選爲最具潛力的11個提案之一,將於今年12月準備登上日本國際太空站希望號實驗艙進行實驗。記者胡經周/攝影