工程學

因應氣候變遷碳，國際興起碳中和與循環經濟熱潮，而廢棄電子垃圾就像是一座城市礦山，蘊藏豐富的回收價值。本研究運用深度學習物件偵測來辨識廢棄PCB電路板上的有價值零件，以YOLO物件辨識方法建了一個AI影像辨識電子零件模型程式、常見PCB電子零件的金屬成分含量、紅外線影像處理，以及運用PID控制和圖像處理來控制傳送帶。實作出一個能估算廢棄電路板回收價值的原型機。其結果顯示對於鋁金屬和銅金屬有相顯著的回收效果。本研究希望讓大眾意識到廢棄家電的潛在價值，增進電子廢棄物意願，促進再生金屬產量，實現碳中和終極目標。

本研究主要針對多種參數對「無扇葉風力發電機」的影響進行研究，並且提出一個新的發電機構設置UBA（Universal Bladeless Aerogenerator），其利用萬向接頭作為支點、擷取各方向的風能轉換為電能。研究中共提出了兩種不同的UBA機構設置，分別為磁力線垂直於地面的VUBA（Vertical Universal Bladeless Aerogenerator）與磁力線平行於地面的HUBA（Horizontal Universal Bladeless Aerogenerator），針對上述兩種UBA，本研究運用田口方法（Taguchi Methods）進行測試，並得出了較佳的參數水準組合，藉以提升UBA之發電效率。 本研究透過六組獨立變項實驗，得出直徑較大的阻流體在風速較大的情形下發電效率較佳、負重與發電效率呈負相關等，各參數對UBA發電效率之影響。 根據實驗結果，本研究針對影響輸出功率之各參數進行了因次分析，並從結果得知，UBA輸出功率與雷諾數和斯特勞哈爾數有關，藉此進一步提出自然頻率與最適風速之關係式，可用於求得不同結構之UBA產出最高功率之特定風速。

科技不斷進步對 CPU 等電子設備有更高效的需求，而高效的運算也提高用電量及散熱的需要，這促使我們尋找增強熱通量和熱傳遞的方法。透過惰性介電流體直接對電子部件進行液體冷卻，已成為複雜電子系統中熱傳遞的解決方案之一。 浸沒式冷卻是將電子元件浸入介電流體中，透過介電流體的池沸騰和相變化將熱帶走，而介電流體由冷水循環冷凝回原系統。本研究旨在透過設計仿浸沒式水冷的機台，來探討它如何影響電子元件。加熱站模型是用電腦輔助設計軟體（Creo, AutoCAD)進行圖面設計，然後進行CNC加工製作而成，本文記錄測量效率的值並繪製圖表，以討論傳熱的速率。

在本研究中，希望能由與前車距離、相對速度等數據，設計符合自動跟車功能的系統。能與前車保持固定距離，並追蹤相對速度，在前車煞車或加速時，使後車即時反應。 分別使用軟體模擬及Arduino控制車輛，測試PID控制在各情況的可行性。前車行駛模式包含等速、等加速度等，測試後車的PID組合，以設計出最佳的直線跟車系統。在軟體模擬中，經過變換車道、圓型軌跡、轉向等環境測試，分析出P值在各個情境的作用，及其大小的優劣或限制。利用第二測距感測器，以前車的轉向幅度，控制後車兩輪速度差，使系統具備轉向跟隨的功能。

鋰離子電池前幾個迴圈中，庫倫效率低（CE < 100％），表示電池負極中殘留了一些不可逆反應後的產物(Li+)，鋰離子電池的預鋰化可提高電池的庫倫效率，並降低不可逆產物的比例。本研究目的為探討預鋰化過程中加入的載劑種類對反應速率及活性鋰比例的影響，以找出最佳載劑供日後使用。文獻中提及具有苯環的載劑，其預鋰效果較佳，因此本研究比較biphenyl (聯苯)、naphthalene (萘)及benzophenone (二苯基甲酮)三種載劑對預鋰化過程與結果之影響。研究過程的部分，首先藉由實驗探討最佳測量活性鋰比例的方法，其次探討短時間內精準預鋰鋰離子電池陽極材料的方式，最後進行實驗比較不同載劑。實驗結果表示biphenyl (聯苯)的活性鋰比例最高且反應時間最短，naphthalene (萘)其次，benzophenone (二苯基甲酮)的預鋰效果最差，因此biphenyl (聯苯)為本研究中最佳的載劑。另外，透過實驗探討可得出將預鋰材料在氬氣環境中加水反應為最佳的活性鋰比例測量方式，且減少tetrahydrofuran(四氫呋喃)含水量及提高載劑濃度有助於短時間內精準預鋰。本研究未來可進一步探討鈍化與燒結對預鋰效果的影響，日後亦可應用於預鋰鋰離子電池的載劑選擇，進而運用在儲能市場及電動車產業。

光觸媒被視為極具潛力解決二氧化碳過度排放的方式。二氧化碳因線性且高鍵結強度(~532 kJ/mol)的結構，當催化劑吸附二氧化碳分子並提供電子時，可降低二氧化碳最低未占分子軌域能階位置，有助於其進行氧化還原反應，轉化成再生能源。 本研究使用三氧化鎢(WO3)並摻雜不同濃度的銅原子作為主要光觸媒，期望銅能扮演施體(donor)，提供額外的電子，幫助二氧化碳光催化反應。我們藉由穿隧式電子顯微鏡(TEM)觀察樣品結構，利用拉曼光譜儀、X光繞射分析儀器(XRD)、X光吸收光譜儀(XAS)確認摻雜形式； X射線光電子能譜儀(XPS)得知銅的實際摻雜濃度。以紫外光-可見光光譜儀(UV-Vis)測量吸收光譜，最後以氣相層析儀(GC)分析光催化結果。我們目前成功配置出摻雜五種不同濃度銅的氧化鎢，光催化結果可發現摻雜銅確實有助於二氧化碳的轉換。未來希望提高產物一致性，成為高效的再生能源，實際應用改善環境。

無線傳電是非常新穎的創舉，但卻沒有人用簡單且便宜的方法來改善傳輸效率不佳的問題。在主線圈加入軟鐵後，輸入和輸出的功率比從52%增加到70%，大大減少無線傳輸能量損耗，且若次線圈再加入諧振線圈，則功率比可從52%再增加到80%，這是一個重大發現。在主線圈加入軟鐵實際無線充電之效果是：充電到10mAh時間從9分32秒縮短到5分23秒，減少3分51秒，效率提升40%。在次線圈加入諧振電路對實際無線充電之效果是：大大提升次線圈原本輸出功率約3.8倍，且主線圈加入軟鐵後，充電時間又再縮短20%。由實驗最佳數據，本組設計了無電池風扇並結合3d列印及雷射切割技術，使研究結果商品化，只需插上電源就可以使用。