新科技產業動態趨勢 Philip Chiang 2013.05.09.

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1 新科技產業動態趨勢 Philip Chiang

2 12項創新性科技的影響 1.行動網路 500萬美元及400美元:具備同等效能的1975年超級電腦與今日的的iPhone 價格比較
43億人:全球未聯網的人口,可能透過行動網路聯網 1.7兆美元:與網際網路有關的GDP

3 12項創新性科技的影響 2.知識工作自動化 運算能力超過100倍:1979 – 2011年電腦運算能力的增強
>4億人口使用Siri, 是一款內建在蘋果iOS系統中的的人工智慧助理軟體。 Google Now >2.3億人:知識工作者等於9%全球就業人口 11億人可能使用Siri, Google Now 等功能智慧型手機 >9兆美元:知識工作者的就業成本/27%全球就業成本

4 12項創新性科技的影響 3.物聯網 300%:過去五年,聯網機器對機器裝置的漲幅 80%-90%:過去五年,感測器價格下跌的幅度
1兆個橫跨製造,醫療保健等產業的聯網裝置 36兆美元:橫跨製造,醫療保健等產業的營運成本

5 12項創新性科技的影響 4.雲端科技 18個月:美投入1美元,伺服器效能得以提升一倍的時間 3倍:比較每月購買合租用伺服器的成本
20億人:雲端 用戶的全球人數 80%: 正在或打算將重要應用一道雲端的北美機構 1.7兆美元:與網際網路有關的GDP 3兆美元: 企業IT消費

6 12項創新性科技的影響 5.先進機器人 170%:2009-2011,工業機器人的銷售成長/ 美投入1美元,伺服器等效能得以提升1倍的時間
3.2億人:製造業工作者,等於全球12%就業人口 2.5億次:每年大型手術 6兆美元:製造業就業人口的成本,等於全球19%就業成本 2-3兆美元:大型手術成本

7 12項創新性科技的影響 6.自動化及自動化交通工具
>30萬英里: Google 自動化汽車的駕駛距離 10億輛:全球汽車和卡車 4兆美元:器製造業就業人口的成本,等於全球19%就業成本 2-3兆美元:大型手術成本

8 12項創新性科技的影響 7.下世代基因體 >10個月:每投入1美,基因定序速度增加1倍的時間
12項創新性科技的影響 7.下世代基因體 >10個月:每投入1美,基因定序速度增加1倍的時間 100倍: 年,基因改造農作物增加的栽種面積 2600萬人:每年因癌症,心管血管疾病獲第二型糖尿病死亡的人數 25億人:農業人口 6.5兆美元:全球醫療保健成本 1.1兆美元:全球小麥、稻米、玉米、大豆、薏仁的價值

9 12項創新性科技的影響 8.能源儲能 40%: 自2009年、電動車鋰電池組價格下跌的幅度 10億輛:全球汽車和卡車 12億人:缺電人口
2.5兆美元:因全球消耗汽油和柴油所產生的營收 1000億美元:估計為目前全球缺電住戶創造的電力價值

10 12項創新性科技的影響 9. 3D列印 90%:與4年前相比,家用3D列印的價格價降幅 4倍:過去10年積層製造所創造的營業額增幅
3.2億人:從事製造業的就業人口,等於全球12%就業人口 80億個:每年全球製造業的玩具數目 11兆美元:全球製造業所創造的GDP 850億美元:全球玩具銷售的營業額

11 12項創新性科技的影響 10.先進材料 1000美元及50美元: 10年內,1公克奈米管的價差 115倍: 碳奈米管與鋼鐵的強度與重量比值
760萬噸:全球每年矽的消耗量 4.5萬噸:全球每年碳纖維的消耗量 1.2兆美元:全球半導體營業額 40億美元:全球每年碳纖維營業額

12 12項創新性科技的影響 11.先進石油和天然氣探勘及開採
3倍: 年,美國天然氣開採效率 2倍: 年,美國石油天然氣開採效率 220億桶:每年天然氣產量 300億桶:每年原油產量 8000億美元:全球天然氣銷售 3.4兆美元:全球原油銷售

13 12項創新性科技的影響 12.再生能源 85%: 自2000年,每瓦太陽能電池的價格下跌幅度 19倍:自2000年,太陽能及風能所產生的容量
2.1萬兆瓦小時:全球每年電力消耗 130億噸:每年因發電所產生的二氧化碳排放量 3.5兆美元:全球電力消耗的價值 800億美元:全球碳交易市場的價值

14 12項創新性科技的影響 1.行動網路 1.網路的整個沿革要追至西元1962年的時代,當時的電腦都採用集中式架構.但是對於重要的軍事單位的機構而言,如因為集中式加構受損而導致通訊全面中斷,有形無形的損失就無法估算了 2. 因此美國rand公司便受託進行解決方案的研究,並做出分散式機制,在1968年由英國國家物理實驗室進行測試,美國高等計畫署於1969年以此分散式的 架構在美國推動arpanet計畫.這就是網際網路的前身.在1973年arpanet首次和英國倫敦大學學院及挪威皇家雷達組織進行國際連線.

15 12項創新性科技的影響 1.行動網路 3.早期網路的發展是用於戰爭 4.台灣與國際的連線則是在1987年7月由日本與美國另一個大型的國際學術網路,當時的速率只有9600bps 5.網路原來應用在研究發展上,但隨著網路人口的增加網路應用在學術~教育~商業~娛樂等急速增加 6.以一個簡單的例子...早期家家戶戶吸收資訊不外是電視~報紙..等...現在有更方便更環保的方式...以更簡單的方法獲得更多的訊息....

16 12項創新性科技的影響 1.行動網路 網際網路起源於國防之需
當蘇聯發射第一顆人造衛星時，美國國防部立刻成立了先進研究計畫署（Advanced Research Projects Agency， ARPA），希望能以先進的科技運用在戰略上。經過了幾年的努力， ARPA 以分封交換 (packet switching) 技術發展出一套通訊網路理論，Internet 這個字眼來自 ARPA，是 internetwork 的簡稱，原先的含意僅指網路間，和現在泛指網路上所有的應用，略有不同 。當然讓一台台的電腦能透過網路相互運作，必須透過某種規則，有這些規則定下來，大家才知道在鍵盤上打下這個字代表什麼意義，電腦要做什麼事，因此就會有 所謂的通訊協定出現。 ARPANET 剛開始所採用的網路通訊協定是 Network Control Protocol (NCP)。

17 12項創新性科技的影響 1.行動網路 1969 年九月美國國防部開始佈署 ARPANET （NET 等於 network），之後節點不斷增加（各大學紛紛加入），到了 1983 年時已經有 600 個節點了，此時 ARPANET 也正式分裂為兩部份：ARPANET 和 MILNET 。ARPANET 用於研發和學術界，而 MILNET 則專屬國防資料傳遞之用 1974 年開始， Transmission Control Protocol (TCP) 和 Internet Protocol (IP) 逐漸取代 NCP 的功能，1983 年成為 Internet 上標準的通訊協定 1979 年美國國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）開始參與網路技術研究

18 12項創新性科技的影響 1.行動網路 1983 年 ARPANET 成立 Internet Activities Board (IAB)，負責於網際網路間的行政和技術事務 1985 年開始 NSF 撥款協助近 100 所大學連上網路 1986 年，NSF 佈建 NSFNET，將全美五大超級電腦中心和各大學連結在一起 1986 年在 IAB 之下又成立 Internet Engineering Task Force (IETF) 專責於技術標準之制定 1987 年網路上的主機已經超過一萬台了，NSF 於是和 Merit Network 、 IBM 、 MCI 簽約，請他們代為管理建構 NSFNET 之網路幹線

19 12項創新性科技的影響 1.行動網路 1991 年底，網際網路愈演愈烈，NSFNET T1 (1.544 Mbps) 線都不敷使用，於是由 Merit、IBM、MCI 合組的 ANS (Advanced Networks & Services, INC.) 繼續幫 NSFNET 管理建構 T3 ( Mbps) 主幹線 1993 年 InterNIC 成立；馬克‧安德森和他的同事一起開發出簡單易用 Mosaic 瀏覽器（Netscape 的前身） 1994 年 ARPANET/Inernet 歡慶 25 週年，網路上已經變得五光十色、無奇不有，開始有了 shopping mall、開始有人用網路來廣播、連網路銀行都出現了

20 12項創新性科技的影響 2.知識工作自動化 運算能力超過100倍:1979 – 2011年電腦運算能力的增強
>4億人口使用Siri, 是一款內建在蘋果iOS系統中的的人工智慧助理軟體。 Google Now >2.3億人:知識工作者等於9%全球就業人口 11億人可能使用Siri, Google Now 等功能智慧型手機 >9兆美元:知識工作者的就業成本/27%全球就業成本

21 運算的起源及電腦的前身 Abacus and Predecessor
「太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦」這個中國人的觀念可說是電腦0與1運算概念的緣起。這項概念在中國人的算盤中被充分運用，成為人類最早期的運算器，也是今日所有電腦運算的基礎。 算珠的上下撥動即為電腦的「up and down」和「on and off」概念。接著，西元650年印度人發明以0符號作為進位的運算，讓電腦的基礎運算概念更趨於完整。 一九三七年起，John V. Atanasoff博士與其助理Clifford Berry開始發展電子數位計算機。Atanasoff博士是在酒吧喝酒時想到可以利用二進位數字(0/1)取代傳統的十進位，進而發展出一套電子數位計算機，這是電腦基礎運算概念首次被具體的提出來。 一九四二年，美國陸軍委託John Machly博士與J. Presper Eckert博士設計一部能夠快速完成彈道計算的電子機械，兩人於一九四六年發展出ENIAC這部首次可稱為[電子計算機]的機器。也因此，多年來一般人均誤以為Machly與Eckert為現代電腦之父，實則數位電腦的概念首先由Atanasoff發軔。

22 大型電腦 Size Does Matter 1944年，IBM與哈佛大學教授，當時也是IBM員工的Howard Aiken合作開發出第一部大型電腦，長、寬、高各為50x10x8英呎，為第一部能夠自動執行冗長及多重運算的大型電腦，稱為自動序列控制計算機(Automatic Sequence Controlled Calculator).或稱為Mark I。 Mark I首次以基礎設備掌握0與1的概念，代表計算機終於進入[計算]的階段，並奠定了日後高速電腦運算發展的基礎。 到了一九五二年，IBM推出了由Nathaniel Rochester設計的第一套正式大量生產的電子數位計算機，稱為Model 701，主要行銷對象為科學研究機構，其記憶體容量為1KB RAM，並內含隨機記憶體、磁帶機及讀卡機。由於實用性輸出入裝置的加入，從此電腦正式進入商品化時代。

23 程式語言 Computing Language
軟體是電腦的靈魂，軟體之於電腦，猶如思考之於人一般，一旦電腦配合不同的程式，就可被賦予不同的功能，並執行不同的任務。如同語言學家Benjamin Whorf所言：[語言可塑造人類思考的方式，並決定人類思考的內容]；而程式語言則為人類與電腦溝通的橋樑。這項概念在一九四一年由第一位程式設計師Arnold Fast為Konrad Zuse公司的Z3電腦設計程式，Z3並成為世界上第一部可程式化的電腦。 IBM華生實驗室(Watson Lab)的John Backus率領手下團隊於一九五七年開發出第一套高階電腦程式語言FORTRAN(Formula Translator)，成為科學界第一個，也是科技領域中最廣為使用的電腦語言。FORTRAN使科學家與工程師們能首度使用較接近人類一般的語言形式撰寫程式，例如以「C=A/B」取代過去利用0與1等數字撰寫的機器語言。第一套商用FORTRAN是在西屋(Westinghouse)公司的電腦上執行簡單的文字勘誤工作(Missing Comma Diagnostic)：在一篇文字中找到遺漏逗號的錯誤。

24 到了1960年，Mark I/II開發小組開發出COBOL語言，其目的在於創造一種易於了解，且不限定只能在某一型式電腦上執行的電腦語言。COBOL在當時已有跨越不同系統平台的概念。
1963年，美國官方發表ASCII(American Standard Code for Information Interchange) ，它包含128種不同0與1的組合，將英文字母、阿拉伯數字及標點符號的編碼標準化，成為現代電腦系統中的標準英文字元編碼。 記憶體 Memory 真空管(vacuum tube)的發明概念，是控制電流的通導與否，成為現代二極體主動電子元件的濫觴，真空管在早期電腦的應用上，是作為資料儲存設備，一個真空管即代表一位元。早期的電腦設計主要為科學方面的運用；真空管的問世，使電腦於1950年代起加速地跨入商業應用的領域。 在1950年代至1970年代初期，中國人王安博士發明了磁圈(Magnetic Cores) ，後來成為電腦主記憶體的標準配備。無數個小磁圈被適當的排列並磁化後，可以表示0與1的資料位元，並使數據能在百萬分之一秒內完成擷取的動作，大幅的加快了資料存取的速度。1966年，IBM科學家Robert H. Dennard發明了DRAM(動態隨機存取記憶體) ，是近日記憶體存取科技的重要里程碑，革命性的提升了速度與容量；至今日幾乎所有電子產品都含有DRAM元件。

25 資料之存取 Data Storage and Retrievel
IBM在1956年推出全世界第一套用於儲存資料的硬式磁碟，稱為RAMAC。RAMAC的直徑2呎，兩面都可儲存資料，總容量可達一百萬位元組(1 Mbytes) ，而且可透過隨機存取(Random Access)的方式，存取磁碟上任何一筆資料，為資料儲存帶來革命性發展，達到了前所未有的資料儲存效能及速度。 IBM的研究人員Ted Codd於1970年發表了一篇論文，提出關聯式資料庫(Relational Database)及SQL結構化查詢語言(Structure Query Language)的觀念，主張將儲存在電腦中的資料以表格的方式呈現及處理；如此一來即使非電腦專業技術人才的使用者，也能夠輕易存取及管理大筆的資料。而關聯式資料庫概念的出現，將儲存的資料賦於更高的相關性，並由SQL此種控制存取資料庫的語法，則是將靜態的數據化為資訊的第一步。 時至今日，在邁入新世紀之際，關聯式資料庫已被廣為應用於各種不同的資料管理。

26 系統 System SABRE訂位系統是IBM與美國航空公司(American Airlines)費時六年的共同研發成果，並於1962年由美國航空公司正式上線使用。此訂位系統以兩部IBM 7090大型電腦為骨幹，並成為全世界第一套大型且高速率的商業通訊網路。這種利用一般的電話線，來連接高速電腦與數據傳輸的班機訂位系統，操作人員可在五十個多城市的終端機上「即時(Real Time)的處理同一時間產生的訂位、剩餘的機位及旅客紀錄資料等工作。SABRE的出現，使電腦終於走出溫室，進入人類的日常生活，從1962年至今，隨著科技日益普及，其發展也更加人性化，今日的電腦，不僅能回應人類的聲音、姿勢及動作，在不久的將來，甚至能感受我們的情緒。 1964年，IBM推出劃時代的電腦系統System/360，首度提出向上相容(Upward Compatibility)的概念。System/360電腦系列可隨時間及需求增加而逐步的擴充，至此，整個電腦世界便正式步入了商業運算的全新紀元。System/360提供多種可依耗電量、運算速率及記憶體需求而搭配的硬體組合方式，並且System/360是第一部擁有硬體擴充彈性化的電腦主機。

27 太空旅行 Space Travel 美國航太總署(NASA)在1960年代初期真正以農神火箭發射登月太空船之前，便已利用IBM 7090型電腦執行過數千次的模擬飛行。7090型是一套全電晶體化(fully transistorized)的電腦，每秒可執行229,000道運算。1969年，在IBM電腦的運算輔助下，NASA終於完成首度的載人登月計畫。IBM的研究人員同時並開發出一套稱為固態邏輯技術模組(Solid Logic Technology Modules)的實驗性雷射光學記憶系統(Laser Optical System) ，其可靠度較傳統的真空管提高了一千倍。

28 個人電腦 Personal Computer
IBM於1981年推出了第一部個人電腦，配備DOS作業系統及Intel微處理器，售價3,000美元，在一年半當中賣出了136,000部。PC的發明，將科技帶入家庭、學校、中小企業，並進入一個全新的個人電腦時代。而IBM-PC之於業界的意義，在於其首度創造「公開標準」(Open Standard)的商業行為模式。藉由IBM創造的公開標準，所有資訊科技廠商都可在同一標準上共同設計、研發，並能集合所有資源開創資訊業新的局面。 個人電腦問世這項突破性的發展讓時代雜誌(Time Magazine)在1982年改變了年度風雲人物的傳統作法，將IBM-PC票選為當年的風雲「機器」。該雜誌的發行人John A. Meyers表示：「在1982年當中固然有一些代表性的人物，但若從這一年的象徵意義，以及這一年在歷史中的地位來看，沒有任何人能夠超越這部電腦所帶來的重大影響。」Meyers指出，時代雜誌觀察到社會大眾對於電腦觀感的改變，有一位資深作家投稿表示：「電腦在過去給人的印象就好比喬治歐威小說『1984』中那位高深莫測，令人不寒而慄的老大哥。但在1982年當中，電腦真正變成一種個人化的產品，體積縮小到任何人都能輕易擁抱、輕易把玩的地步。」當年，時代雜誌年度風雲人物計畫的主筆還是用打字機撰寫報告，但Meyers亦特別指出，該雜誌的新聞與編輯部門將在一年內全面改用個人電腦的文字處理軟體。

29 超級電腦與「深藍」 Supercomputer and DeepBlue
IBM於1997年5月以「深藍」(DeepBlue)超級電腦與全世界的西洋棋王卡斯帕洛夫(Garry Kasparov)對奕，藉以展現超級電腦的無窮發展潛力。在紐約舉行的六局棋賽當中，「深藍」擊敗了卡斯帕洛夫，成為第一部在正式棋賽中擊敗世界級棋手的電腦，並為電腦發展史寫下新的里程碑。 「深藍」是一台擁有32個節點，高效能的IBMRS/6000超級電腦。每一個節點都控制一張微通道插卡，每張卡上裝有八顆完全為西洋棋所設計的超大型積體電路，總共有256顆加速晶片。「深藍」的程式碼是在AIX作業系統環境下以C語言開發。由這些節點所組合起來的結果，是一台具有超過五百倍成長空間、極具高效能的平行運算電腦系統- -它能在每秒鐘之內思考2億個棋步。

30 網際網路 Internet 美國國防部於1970年在其ARPANET網路上建立了加州大學聖塔芭芭拉分校及洛杉磯分校、SRI International研究所及猶他大學等四個節點，揭開了電腦與電腦間數據傳輸的序幕，成為Internet的前身。1990年CERN實驗室的Tim Berners-Lee開發出HTML及URL，正式宣告全球資訊網(WWW)的誕生；接下來Berners-Lee於1991年推出由他所設計的第一套網際網路伺服器與瀏覽器。

31 安全性 Security 網 際網路的普及發展，帶動每位網路使用者及提供服務者更頻繁及更大的接觸機會，因此，網路安全的重要性也隨著網路使用者的增加而提高。網路安全的威脅，從非 法入侵、非法監看、非法阻斷網路功能逐漸演變成利用電子郵件作為主要的破壞方式。而病毒就是以一段具有惡意的程式編碼，可以隱匿在電腦中，或透過種種不同 的傳遞方式繁殖，以影響甚至破壞系統功能，Internet的發展使得病毒的傳播更加迅速。

32 生物技術 Biotech IBM「藍色基因」超級電腦藉其超強的運算能力，使科技研究界的模擬運算規模達到空前的境界，進而使科學探索工作邁入了全新的紀元。 在這套系統的協助之下，研究人員將能進一步了解人體神經系統的運作機制、設計出治療愛滋等疾病的藥物、並解決與氣象及環境有關的複雜問題。

33 12項創新性科技的影響 3.物聯網 300%:過去五年,聯網機器對機器裝置的漲幅 80%-90%:過去五年,感測器價格下跌的幅度
1兆個橫跨製造,醫療保健等產業的聯網裝置 36兆美元:橫跨製造,醫療保健等產業的營運成本

34 物 聯網(The Internet of Things)的概念出自於1999年，將所有物品通過射頻識別訊息傳感設備與網際網路連接起來，提供智慧化識別與管理。物聯網整合了資訊傳感設備，如無 線辨識系統（RFID）、紅外線感應器、全球定位系統、雷射掃瞄器等種種裝置與網際網路結合，使各種物品在生產、流通、消費的各個過程，實現物品的自動識 別和資訊的互聯與共享，可透明化管理物品。

35 物聯網（Internet of Things，縮寫IOT）是一個基於網際網路、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立定址的普通物理對象實現互聯互通的網路。[1]物聯網一般為無線網，由於每個人周圍的設備可以達到一千至五千個，所以物聯網可能要包含500兆至一千兆個物體，在物聯網上，每個人都可以應用電子標籤將真實的物體上網聯結，在物聯網上都可以查找出它們的具體位置。通過物聯網可以用中心計算機對機器、設備、人員進行集中管理、控制，也可以對家庭設備、汽車進行遙控，以及搜尋位置、防止物品被盜等各種應用。 物聯網將現實世界數字化,應用範圍十分廣泛。物聯網的應用領域主要包括以下幾個方面：運輸和物流領域、健康醫療領域、智能環境（家庭、辦公、工廠）領域、個人和社會領域等，[2]具有十分廣闊的市場和應用前景。

36 4.雲端科技 雲端運算技術(Cloud Computing)，簡單來說「就是把所有的資料全部丟到網路上處理」。 雲端運算的部署模式主要可分為公有雲(Public)、私有雲(Private)及混合雲(Hybrid) 等模式。對企業來說，並非所有的商業營運系統或服務都可以運用公共雲端服務，例如某些企業或服務對於安全性、機密資料及賠償機制等有特殊考量，若是採用公共雲端將會有信任上的疑慮，因此紛紛開始嘗試透過虛擬化等機制，自行架構內部網路中的雲端運算平台，也就是私有雲端運算服務，以滿足企業的實際需求。

37 其實我們早就在雲上，但是「雲端」這個詞到近幾年才被炒熱起來，因為雲端運算技術已擴大到更多、更深，不只是個人應用服務，更延伸至企業服務、甚至拓展到不同的入口之一雲三螢的概念(終端機設備，例如：智慧型手機、ibon、電腦、筆電、wii、xbox..等可以連上網路之設備) 從傳統的單機式設備，因網路工程技術的提升，慢慢的轉換到網路應用處理，Google台灣總經理簡立峰說 :『所謂的「雲」，其實是由許多部具有高運算能力的超級電腦所組成的資料中心。「進入雲端」，指的就是透過網路，連接上這些超級電腦，由它們來幫你處理資料。』

38 5.先進機器人 美國國防部先進研究計畫局（DARPA）所研發的最先進人形機器人「亞特拉斯」外形就像是好萊塢科幻片的「魔鬼終結者」。〔編譯俞智敏／綜合報導〕美國國防部先進研究計畫局（DARPA）所研發的人形機器人「亞特拉斯」（Atlas）

39 事實上，美國國防部與波士頓動力公司（Boston Dynamics）研發亞特拉斯的最主要目的，是要讓它代替人類從事最危險、風險最高的工作，例如在核子反應爐爐心熔毀時進入現場處理、關閉漏油的深海鑽 油平台，或者協助撲滅山林大火等。假如亞特拉斯證明它能夠勝任這些極端危險的工作，其後代「子孫」則有可能獲准處理更重要的任務，例如協助照顧老人和病 人。

40 5.先進機器人 亞特拉斯是波士頓動力公司在美國國防部資助下研發完成，波士頓動力公司過去也曾成功研發出無頭機器人LS3 、能夠爬牆、外形類似壁虎的機器人RiSE，以及時速達47公里的四腳機器「獵豹」等。 亞特拉斯身上裝有28個液壓啟動的關節，不僅能夠搬運重物，還能迅速恢復平衡。亞特拉斯的頭上則裝有名為「光達」（lidar ）的雷射測距工具，提供它周邊環境的詳細立體地圖。此外，亞特拉斯還有兩組略有不同、分由iRobot公司及桑迪亞國家實驗室（Sandia National Labs）提供的機械手。未來亞特拉斯的手上將裝有更多感應器，讓它能夠使用人類的工具。

41 5.先進機器人 人工智慧: 最終擁有自我學習的能力 無線遙控: 遠端遙控, 從事人力無法達成的特別任務 超能動力: 使用新能源產生動力 和平用途: 從事和平之公共安全維護

42 6.自動化 、資訊理論、系統工程、計算機技術、
自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論 、資訊理論、系統工程、計算機技術、 電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關係，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。

43 自動化技術的發展歷史 1768年瓦特改良蒸汽機，人類開始進入了使用機器的時代。其藉助於離心調速裝置而使其本身的轉速保持穩定。這種離心調速裝置就是世界上最早的自動化機器。 20世紀40年代，通過美國數學家維納等人的努力，在自動調節、計算機、通信技術、仿生學以及其他學科互相滲透的基礎上，產生了控制論。這一理論對自動化技術有著深遠影響。維納提出的反饋控制原理，至今仍然是控制理論中的一條重要規律。 20世紀60年代，隨著複雜的工業生產過程、航空及太空技術、社會經濟系統等領域的進步使自動控制理論得以迅速發展，自動化技術水平大大提高。兩個顯著進展是數字計算機得到廣泛應用以及現代控制理論的誕生。 到了21世紀，自動化技術進入了計算機自動設計（英文：Computer-Automated Design，CAutoD）的年代。

44 工業自動化是自動化技術應用的一個最為重要的方向。其具體運用的方面有：
自動化技術的應用 工業自動化是自動化技術應用的一個最為重要的方向。其具體運用的方面有： 計算機輔助設計CAD和計算機輔助製造（CAM） 綜合辦公自動化OA (例如:門禁系統、資訊科技稽核) 過程式控制制與自動化儀器儀錶人工智慧技術

45 自動化交通工具 MRT 大眾捷運系統 航空運輸 高速火車 Google 自動化汽車

46 7.下世代基因體 第四波科學革命-基因工程 -基因工程 第四波科學革命-基因...而下一世紀的科學熱潮-基因工程，預料將會再度為人類...足夠的智慧去妥善地運用基因工程來造福萬物，而或者只是.. 利用先進的工具如基因工程等，使生物技術在未來的十年被期望具有驚人...生物性塑膠、生技醫藥、特用化學及酵素等。 基因工程技術在醫藥工業上之應用已相當普遍且成功。

47 基因改造食物──是禍害之源，還是危言聳聽？評綠色和平基因改造食物政策
基因改造是指透過生物技術將某個基因植入另一種生物體內，例如含有蠍子基因的粟米或是含有北極魚基因的蕃茄。基因改造食物是從實驗室中創造出來的新物種，而不是自然界原有的品種，最終可能破壞生態平衡，帶來自然災害。 基因改造食品在推出市場前都沒有經過長遠的安全評估，人類長期食用是否安全仍然成疑，科學界對這些食物是否安全也沒有共識。過去十年間至少發生共142宗基因改造成份污染食物的事件，顯示基因改造食品正威脅食物安全。

48 破壞生態平衡 基因改造生物對於自然界是外來的物種，可令自然界原來的品種絕種，減少生物多樣性，破壞生態平衡。部分抗蟲的基因改造農作物更可能引致超級害蟲的出現，帶來生態災難。基因改造生物一旦釋放到環境當中，人類將無法控制，出現錯誤的話，將覆水難收。

49 減少生物多樣性 基因改造的生物由於是人工改造，在生存上比同類的生物顯得更強勢，例如被植入人類生長激素的三文魚比普通三文魚的體積大三倍以上，而且生長速度較快。研究生態的學者擔心，強勢的基因改造生物會令自然界原有的品種絕種，破壞生物多樣性。

50 加速害蟲的抗藥性發展 一些基因改造生物具有抵抗害蟲的功能，可是，害蟲長年累月地接觸某種毒素，體內自然地產生抗體，有可能變成不怕殺蟲劑的「超級害蟲」。 有針對基因改造棉花進行的研究表明，棉花內的毒素造成主要害蟲棉鈴蟲的抗藥 性發展，有可能導致超級害蟲的出現，令Bt棉花在八至十年內就失去抗蟲力。

51 8.能源儲能 世界各國，如日本、德國、美國、澳洲等，正積極發展太陽能應用科技，又臺灣位處亞熱帶，陽光充足，日照量大，發展太陽能電池做為新的替代能源更是合適。 太陽能電池所產生的是直流電，須經由直流／交流轉換器轉換成交流電，因此高效能的太陽能電池與儲能蓄電設備，是整個發電系統中很重要的組成。

52 8.能源儲能 未來世界先進國家的太陽傘計畫: 將巨量的全反射鏡面送至太空形成太陽傘，聚焦後將能量傳回地球轉換為能源。 海洋洋流場發電
地熱發電 從海水中提取鎂系列金屬，循環發電。 海水淡化後直接利用水分解氫及氧發電。 新科技使用石墨，硒土製作高效能電池儲能裝置 量子學的突破,有機會使用電場介面電核效應發電,無需使用傳統發電機。

53 9. 3D列印 家用3D列印價格降低，有效加速客製化產品流行 逆向工程及研發流程試作驗證的工時有效縮短. 1:1 實際工作原型機組製作
醫學工程製作:陶瓷基因晶片製作，各種有機生物膜之製作，臟器製作。 藝術創作 玩具

54 10.先進材料 複合材料的結構是一個相為連續相(continuous phase)，稱為基體；而另一相為以一定型態分佈於連續相的分散相(dispersed phase)，稱為增強體。如果增強體是奈米級的尺度，如奈米微粒、奈米晶片、奈米晶鬚、奈米纖維等，就稱為奈米複合材料。

55 12項創新性科技的影響 10.先進材料 依基體種類分有：金屬奈米複合材料、陶瓷奈米複合材料、高分子奈米複合材料等。
依增強體種類有：顆粒增強奈米複合材料、晶鬚增強奈米複合材料、纖維增強奈米複合材料等。 依基體種形狀分有：0-0複合、0-2複合、0-3複合等。

56 12項創新性科技的影響 10.先進材料 依增強體形狀分有：零維(顆粒狀)、一維(纖維狀)、二維(片狀)等。
依複合方式分有：晶內型、晶間型、晶內-晶間混合型、奈米-奈米型等。 依用途分有：結構奈米複合材料、功能奈米複合材料、智能奈米複合材料等。

57 12項創新性科技的影響 10.先進材料 鋁合金是傳統的製造超音速飛機(supersonic airplane)或飛行器(aircraft)之蒙皮(skin)的合金材料。 而今，密度只有大約鋁合金之50%的鋰-鎂合金等，以其塑性特性大量地用做飛彈(missile)、太空飛船(space ship)的結構材料。之後，奈米材料加入行列。 早在二十世紀八○年代初，德國科學家格雷特(H. Gleiter)教授就提出奈米晶體材料的概念，並首次獲得了奈米金屬銀、銅、和鋁等塊材。 奈米相(nanophase)及奈米金屬間化合物(nano intermetallic compound)分散補強合金的研究已引起各國科學家與技術人員的興趣。奈米增韌補強的新型合金將可大幅度提高材料的強度，降低材料的用量，減輕飛行體的質量，從而提高飛行體的飛行速度和性能。

58 12項創新性科技的影響 10.先進材料 高科技陶瓷基奈米複合材料的基體主要有氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、碳化矽(SiC)、氮化矽(Si3O4)、和玻璃陶瓷等。 傳統陶瓷材料很硬、易碎、不易做成機械。但硬而易碎的氧化鋯(ZrO2)若以奈米晶粒製成，則變得極富彈性，可做極大的長度形變(高達其原長度的300%以上)。 奈米晶格陶瓷材料可以在相對低溫下壓製或燒結成各種形狀為了改善陶瓷基奈米複合材料的韌性，科學家普遍採用顆粒、晶鬚(纖維)、ZrO2的相變進行增韌(toughen)強化。 奈米增韌陶瓷(nano toughed ceramic)克服了一般陶瓷材料的脆性，使其具有像金屬一樣的柔韌性(flexibility)和可加工性。近年來，科學家們試圖以奈米粉體對陶瓷材料進行修飾(modification)，利用奈米粉體材料添加到常規陶瓷中，以改變其韌性。

59 12項創新性科技的影響 10.先進材料 塑料(plastic)是一種用途廣泛之高分子聚合物。與其他材料相比，塑料具有質量輕、耐腐蝕、比強度(specific strength)大、電性良好、色彩鮮豔、容易加工成型等特點。成為航空太空領域的重要材料之一。 聚合物基奈米複合材料的研究較缺乏，主要有奈米晶鬚增強複合材料(WRC；wire reinforced composite)和微粒增強複合材料(PRC；particle reinforced composite)兩種。 在塑料(或橡膠和樹脂)中加入奈米第二相，可以有效地改善其各種性能。透過對塑料進行填充改性，不僅可以提高塑料之力學性能，而且還可以開發出各種功能塑料，如導電性塑料、磁性塑料、抗降解(anti degradation)塑料、抗紫外耐老化(anti UV aging)塑料等。 早期的飛機用纖維複合材料為玻璃纖維(glass fiber)增強樹脂基複合材料。雖然該材料強度高，但有密度大、彈性模數(elastic modulus)低的缺點。

60 12項創新性科技的影響 10.先進材料 為了開發高比強度(specific strength)、高比彈性模數(specific elastic modulus)的新型複合材料，相繼開發了硼纖維(boron fiber)、碳纖維(carbon fiber)、芳綸纖(aramid fiber)等纖維增強複合材料。 為了進一步開發出質輕、比強度高、耐衝擊性好的航空太空結構材料，奈米纖維增強複合材料(nano fiber reinforced composite material) 、奈米碳管複合增韌補強材料成為科學家們的研發焦點。 目前的航空太空塗層材料(painting material)已由過去單一功能發展成集防護、裝飾、及特殊功能(如隱形invisible)於一體的多功能複合材料。技術上也已由單一有機或無機塗層發展成為集表面處理、奈米修飾(改性)、及有機-無機塗層技術相結合的複合功能塗層材料。 奈米塗層材料乃利用表面處理技術，將部分或全部含有奈米粉的材料塗佈於基體上，藉由奈米粉的作用，使基體的性能變得更優越，達到所要之目的。

61 12項創新性科技的影響 10.先進材料 適合做為奈米塗層之基體的材料很多，舉凡鋼鐵、有色金屬、到塑料、玻璃、陶瓷等都可以。
奈米塗層材料的種類也不少，包含金屬及合金(alloy)奈米塗層材料、無機非金屬與陶瓷奈米塗層材料、塑料與聚合物複合奈米塗層材料等。 奈米塗層材料依其用途可分成： 結構塗層包括： (1)高強度、高硬度、及耐磨塗層； (2)自潤滑(self lubrication)塗層； (3)耐熱、耐高溫、及抗氧化塗層； (4)耐腐蝕、防護、及裝飾塗層等。 功能塗層包括： (1)熱學塗層； (2)光學塗層； (3)電學塗層； (4)磁學塗層； (5)催化敏感塗層等。

62 12項創新性科技的影響 10.先進材料 航空太空奈米塗層不僅包含大量結構塗層，而且包含許多功能塗層或功能結構塗層。其應用範圍大致上有：
奈米防護塗層(nano protection painting) 奈米微波塗層(nano microwave painting)。包含透波材料塗層和吸波材料塗層。 奈米光學塗層。包含對可見光、紅外線、及紫外線之吸收或反射所研發出之各種功能性塗層。 其他奈米功能塗層。例如，靜電屏蔽(electro-static shielding)塗層、巨磁阻效應(GMR effect；giant magneto resistance)塗層等等。

63 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯 石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料[1]。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在[1]，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因「在二維石墨烯材料的開創性實驗」為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎[2

64 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的奈米材料[3]，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"[4]；導熱係數高達5300 W/m·K，高於碳奈米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000 cm2/V·s，又比奈米碳管或矽晶體（monocrystalline silicon）高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料[5][1]。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或電晶體。由於石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來製造透明觸控螢幕、光板、甚至是太陽能電池。 石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。

65 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯

66 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯是一種平面單層緊密打包成一個二維（2D）蜂窩晶格的碳原子，並且是所有其他維度的石墨材料的基本構建模塊。它可以被包裝成零維（0D）的富勒烯，捲成了一維（1D）的奈米管或堆疊成三維（3D）的石墨。[6] 。 石墨烯的碳原子排列與石墨的單原子層相同，是碳原子以sp2雜化軌道呈蜂巢晶格（honeycomb crystal lattice）排列構成的單層二維晶體。石墨烯可想像為由碳原子和其共價鍵所形成的原子網格。石墨烯的命名來自英文的graphite（石墨）+-ene（烯類結尾）。石墨烯被認為是平面多環芳香烴原子晶體。

67 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯的結構非常穩定，碳碳鍵（carbon-carbon bond）僅為1.42Å。石墨烯內部的碳原子之間的連接很柔韌，當施加外力於石墨烯時，碳原子面會彎曲變形，使得碳原子不必重新排列來適應外力，從而保持結構穩定。這種穩定的晶格結構使石墨烯具有優秀的導熱性。另外，石墨烯中的電子在軌道中移動時，不會因晶格缺陷或引入外來原子而發生散射。由於原子間作用力十分強，在常溫下，即使周圍碳原子發生擠撞，石墨烯內部電子受到的干擾也非常小。 石墨烯是構成下列碳同素異形體的基本單元：石墨，木炭，碳奈米管和富勒烯。完美的石墨烯是二維的，它只包括六邊形(等角六邊形);如果有五邊形和七邊形存在，則會構成石墨烯的缺陷。12個五角形石墨烯會共同形成富勒烯。

68 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯捲成圓桶形可以用為碳奈米管[7]；另外石墨烯還被做成彈道電晶體（ballistic transistor）並且吸引了大批科學家的興趣。在2006年3月，喬治亞理工學院研究員宣布,他們成功地製造了石墨烯平面場效應電晶體，並觀測到了量子干涉效應，並基於此結果，研究出以石墨烯為基材的電路. [8] 石墨烯的問世引起了全世界的研究熱潮。它是已知材料中最薄的一種，質料非常牢固堅硬，在室溫狀況，傳遞電子的速度比已知導體都快。石墨烯的原子尺寸結構非常特殊，必須用量子場論才能描繪。

69 12項創新性科技的影響 10.先進材料 石墨烯的發現歷史
在本質上，石墨烯是分離出來的單原子層平面石墨。按照這說法，自從20世紀初，X射線晶體學的創立以來，科學家就已經開始接觸到石墨烯了。1918年，V. Kohlschütter和P. Haenni詳細地描述了石墨氧化物紙的性質（graphite oxide paper）[9]。1948年，G. Ruess和F. Vogt發表了最早用透射電子顯微鏡拍攝的少層石墨烯（層數在3層至10層之間的石墨烯）圖像[10]。關於石墨烯的製造與發現，最初，科學家試著使用化學剝離法（chemical exfoliation method）來製造石墨烯。他們將大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨層間化合物。在其三維結構中，每一層石墨可以被視為單層石墨烯。經過化學反應處理，除去嵌入的大原子或大分子後，會得到一堆石墨烯爛泥。由於難以分析與控制這堆爛泥的物理性質，科學家並沒有繼續這方面研究。還有一些科學家採用化學氣相沉積法，將石墨烯薄膜外延生長（epitaxial growth）於各種各樣襯底（substrate），但初期品質並不優良[6]。

70 10.先進材料 石墨烯的發現歷史 於2004年，曼徹斯特大學和俄國切爾諾戈洛夫卡微電子工藝研究所（Institute for Microelectronics Technology）的兩組物理團隊共同合作，首先分離出單獨石墨烯平面[11]。 海姆和團隊成員偶然地發現了一種簡單易行的製備石墨烯的新方法。他們將石墨片放置在塑料膠帶中， 摺疊膠帶粘住石墨薄片的兩側，撕開膠帶，薄片也隨之一分為二。不斷重複這一過程，就可以得到越來越薄的石墨薄片，而其中部分樣品僅由一層碳原子構成——他 們製得了石墨烯。當然，僅僅是製備是不夠的。通常，石墨烯會隱藏於一大堆石墨殘渣，很難得會如理想一般地緊貼在基板上；所以要找到實驗數量的石墨烯，猶如 東海撈鍼。甚至在範圍小到1 cm2的區域內，使用那時代的尖端科技，都無法找到。海姆的秘訣是，如果將石墨烯放置在鍍有在一定厚度的氧化矽的矽片上。利用光波的干涉效應，就可以有效地使用光學顯微鏡找到這些石墨烯。這是一個非常精準的實驗；例如，假若氧化矽的厚度相差超過5%，不是正確數值300nm，而是315nm，就無法觀測到單層石墨烯[6]。

71 10.先進材料 石墨烯的發現歷史 近期，學者研究在各種不同材料基底上面的石墨烯的可見度和對比度，同時也提供一種簡單易行可見度增強方法[12]。另外，使用拉曼顯微學（Raman microscopy）的技術做初步辨認，也可以增加篩選效率[13]。 於2005年，同樣曼徹斯特大學團隊與哥倫比亞大學的研究者證實石墨烯的準粒子（quasiparticle）是無質量迪拉克費米子（Dirac fermion）。類似這樣的發現引起一股研究石墨烯的熱潮。從那時起，上百位才學兼優的研究者踏進這嶄新領域。 現在，眾所皆知，每當石墨被刮磨時，像用鉛筆畫線時，就會有微小石墨烯碎片被製成，同時也會產生一大堆殘渣[11]。在2004/05年以前，沒有人注意到這些殘渣碎片有甚麼用處，因此，石墨烯的發現應該歸功於海姆團隊[14]，他們為固體物理學發掘了一顆閃亮的新星。

72 10.先進材料 製備方法 在2008那年，由機械剝離法製備得到的石墨烯乃世界最貴的材料之一，人髮截面尺寸的微小樣品需要花費$1,000[11]。漸漸地，隨著製備程序的規模化，成本降低很多。現在，公司行號能夠以公噸為計量單位來買賣石墨烯[15]。換另一方面，生長於碳化矽表面上的石墨烯晶膜的價錢主要決定於基板成本，在2009年大約為$100/cm2。使用化學氣相沉積法，將碳原子沉積於鎳金屬基板，形成石墨烯，浸蝕去鎳金屬後，轉換沉積至其它種基板。這樣，可以更便宜地製備出尺寸達30英吋寬的石墨烯薄膜。[16][17]。 撕膠帶法/輕微摩擦法 2004年，海姆等用這種方法製備出了單層石墨烯，並可以在外界環境下穩定存在。但缺點是此法利用摩擦石墨表面獲得的薄片來篩選出單層的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，無法可靠地製造長度足供應用的石墨薄片樣本。

73 10.先進材料 碳化矽表面外延生長: 該法是通過加熱單晶碳化矽脫除矽，在單晶（0001）面上分解出石墨烯片層。具體過程是：將經氧氣或氫氣刻蝕處理得到的樣品在高真空下通過電子轟擊加熱，除去氧化物。用奧杰電子能譜確定表面的氧化物完全被移除後，將樣品加熱使之溫度升高至1250~1450℃後恆溫1min~20min，從而形成極薄的石墨層，經過幾年的探索，克萊爾·伯格（Claire Berger）等人已經能可控地製備出單層或是多層石墨烯[18]。在C-terminated表面比較容易得到高達100層的多層石墨烯。其厚度由加熱溫度決定，製備大面積具有單一厚度的石墨烯比較困難。

74 10.先進材料 金屬表面生長 取向附生法是利用生長基質原子結構「種」出石墨烯，首先讓碳原子在1150℃下滲入釕， 然後冷卻，冷卻到850℃後,之前吸收的大量碳原子就會浮到釕表面，鏡片形狀的單層的碳原子「孤島」布滿了整個基質表面，最終它們可長成完整的一層石墨 烯。第一層覆蓋8 0 ％後，第二層開始生長。底層的石墨烯會與釕產生強烈的交互作用，而第二層後就幾乎與釕完全分離，只剩下弱電耦合，得到的單層石墨烯薄片表現令人滿意。但採 用這種方法生產的石墨烯薄片往往厚度不均勻，且石墨烯和基質之間的黏合會影響碳層的特性。另外彼得·瑟特（Peter Sutter）等使用的基質是稀有金屬釕[19]。

75 10.先進材料 氧化減薄石墨片法 石墨烯也可以通過加熱氧化的辦法一層一層的減薄石墨片，從而得到單、雙層石墨烯 [20] 肼還原法
將氧化石墨烯紙（graphene oxide paper）置入純肼溶液（一種氫原子與氮原子的化合物），這溶液會使氧化石墨烯紙還原為單層石墨烯[21] 乙氧鈉裂解 一份於2008年發表的論文，描述了一種程序，能夠製造達到公克數量的石墨烯。首先用納金屬還原乙醇，然後將得到的乙醇鹽（ethoxide）產物裂解，經過水沖洗除去鈉鹽，得到黏在一起的石墨烯，再用溫和聲波振動（sonication）振散，即可製成公克數量的純石墨烯[22]。

76 10.先進材料 切割碳奈米管法 切割碳奈米管也是製造石墨烯帶的正在試驗中的方法。其中一種方法用過錳酸鉀和硫酸切開在溶液中的多層壁碳奈米管（Multi-walled carbon nanotubes）[23]。另外一種方法使用電漿刻蝕（plasma etching）一部分嵌入於聚合物的奈米管[24]。

77 10.先進材料 石墨的聲波處理法 這方法包含分散在合適的液體介質中的石墨，然後被超音波處理。通過離心分離，非膨脹石墨最終從石墨烯中被分離。這種方法是由Hernandez等人首次提出[25]， 他得到的石墨烯濃度達到了0.01 mg/ml在N-甲基吡咯烷酮（N-methylpyrrolidone, NMP）。然後，該方法主要是被多個研究小組改善。特別是，它得到了在義大利的阿爾貝托·馬里亞尼（Alberto Mariani）小組的極大改善。Mariani等人達到在NMP中的濃度為2.1mg/ml（在該溶劑中是最高的）[26]。同一小組發表的最高的石墨烯的濃度是在已報告的迄今在任何液體中的和通過任意的方法得到的。一個例子是使用合適的離子化液體作為分散介質用於石墨剝離[27]；在此培養基中獲得了非常高的濃度為5.33mg/ml。

78 10.先進材料 石墨烯的氫氣高溫燒結處理法 這方法包含分散在合適的單層石墨烯薄片上通過氫氣，
經過X-RAY的繞射將氫氣高溫點燃, 這時石墨烯會產生很微妙的變化， 可以產生氫骨牌效應將原本平面的碳六環結構拉升成為立體的碳-12，碳-24 結構，此種結構的硬度測試為原本鑽石的二倍。 並使得原來在實驗室大量製造人工鑽石的夢想有朝一日得以實現。 超硬度材質的應用在未來將成為明日之星!

79 10.先進材料 英國出版的Chemical Society Reviews（《化學學會評論》）雜誌曾以封面形式報導了這一發現，圖為該雜誌當期封面圖。

80 10.先進材料 美國科學家丹尼爾‧諾切拉（Daniel Nocera）日前在第241屆美國化學學會的年會上宣佈了其研究小組的最新進展——一種廉價高效的“人工樹葉”。他在報告中説：“將一加侖水和人造樹葉 放置在陽光下，可以提供發展中國家一個家庭一天的基本用電。”這個發明引起了科學界乃至世界各國主流媒體的關注——它被認為是人類尋找替代能源的征程中一 個里程碑式的發明，甚至有人認為這片小小的“樹葉”可能將徹底解決未來的能源和與之相關的環境問題。 人工樹葉”是一種如撲克牌大小的片狀材料，使用方法也非常簡單：將它放在水中，暴露在太陽光下，即可將水有效地分解為氧氣和氫氣，這些氣體再被輸送到一個分離的燃料電池中儲存併發出電力。

81 10.先進材料 原理：電解水的過程 樹葉中有兩套系統：光系統Ⅰ和光系統II。光系統Ⅰ負責吸收二氧化碳，生成植物生長需要的有機物。光系統II負責吸收太陽光，並將水分解為 氧氣，同時産生質子和電子。 事實 上，關於“人工樹葉”的研究可以追溯到十多年前，但由於往往利用鉑、釕等貴金屬作為催化材料，而且壽命短暫，因此很難進一步進行規模化應用。而諾切拉的研 究小組則採用相對廉價的鈷、鎳等金屬化合物以及磷酸鹽作為電極催化材料，不僅催化效率遠高於傳統材料，而且壽命更長、更穩定，使成本大大降低。

82 10.先進材料 核心：高效的儲能方法 人造樹葉”的儲能效率非常高。舉個例子，電池的能量密度只能達到約 MJ/kg，超級電容器僅為約0.01MJ/kg，而 氫氣的能量密度卻高達140MJ/kg。通俗點説，同樣品質的氫氣儲存的能量是電池的1400倍，是超級電容器的14000倍。利用氫氣化學儲能的優勢是 多麼明顯啊！ 未來：發展空間無限 人造樹葉”還有很大的發展空間。也許在不遠的將來，“人造樹葉”也能兼具光系統Ⅰ的功能：通過合適的化學反應，讓“人造樹葉”吸收二氧化碳生 成有機物。在如今地球已不堪重負的今天，將廢棄有害的二氧化碳通過這種類似于光合作用的方式轉化成對人類有用的有機物（如糖、醇類等），將是多麼偉大的發 明啊！

83 曼波飛梭產品介紹 願景: 致力環境保護,開發系列綠能產品 2006 結合各界氫能產品應用開發完成氫離 子水合節能器
2007 完成產品設計驗證 2008 完成實際道路測試,五台測試車輛晴 雨惡劣地候測試, 6000 km 長途測試. 2009 產品量產規劃定案,量產產品品質確認. 2011/11 完成北科大動力實驗室動力測試 2012 完成Toyota Altis 1800cc計程車測試:節油20to30%

84 曼波飛梭產品介紹

85 曼波飛梭產品介紹 Model Number F&W 2012 工作電壓 (V) 12V /24V 工作電流 Max (A) 20 A 離子水消耗 L/h 0.009 尺寸 W x D x H (cm) 11x11x28 總重 (Kg) 1.6 Kg 水合離子節油器(助燃器), 將引領內燃機帶動環保革新.降低 排碳及NO,NO2減少空污, 降低油耗,, 增加動力,運轉順暢延長機油及引擎使用年限, 使你的汽車更環保. 備有各種核心技術以應用於各種不同車系之 客戶需求.

86 曼波飛梭產品介紹 快速進入”油與氫” 能源之混合動力車.燃油效率始用後如紅色曲線部份:

87 曼波飛梭產品介紹 這項科技產品有何好處? #1 dramatically reducing emissions 減少空氣污染
#2 produce more power 增加動力 #3 save fuel 減少油料 視各種不同車系而有所不同 #4 accelerates Engine smooth running 運轉順暢延長 機油壽命 #5 works on gas or diesel engines 適用於四行程內 燃機 #6 降低引擎溫度 87

88 曼波飛梭產品介紹 水合離子節能器器系統圖 System Diagram

89 廢氣檢測比 較 安裝水合離子節能器HHO後廢氣檢測報表 未安裝HHO後廢氣檢測報表 1 碳氫化合物(烃) HC g/Km:
最大值: 實測值: 平均通過值: 2 一氧化碳 (co) g/Km: 最大值: 實測值: 平均通過值: 3 氧化氮(NOx) g/Km: 最大值: 實測值: 平均通過值: 未安裝HHO後廢氣檢測報表 最大值: 實測值: 平均通過值: 最大值: 實測值: 平均通過值: 最大值: 實測值: 平均通過值:

90

91 實際路跑累積里程6000 KM長期測試 實際路跑累積里程6000 KM. 1994 R19 1800CC
使用前油耗市區7.5 Km/L 高速公路10 Km/L 平均油耗: 8.75Km/L 加裝氫離子節能器(水合離子分解器) 後平均油耗: 11.5 Km/L 日產3500CC Inifiniti QX4實際路跑累積里程 900 Km 使用前油耗市區5 Km/L 高速公路6.5 Km/L 平均油耗: 5.75Km/L 加裝氫離子節能器(水合離子分解器) 後平均油耗: 8.5 to 9.5 Km/L 福特嘉年華: 1600CC實際路跑累積里程 Km 使用前油耗市區 7 Km/L 高速公路9 Km/L 平均油耗: 8Km/L 加裝氫離子節能器(水合離子分解器) 後平均油耗: 11Km /L Honda 雅哥2000CC 實際路跑累積里程 Km 使用前油耗市區 6.5 Km/L 高速公路8 Km/L 平均油耗: 7.25Km/L 加裝氫離子節能器(水合離子分解器) 後平均油耗: 11Km /L 1987 豐田黃冠 3500CC V6 實際路跑累積里程 Km 使用前油耗市區 4.5 Km/L 高速公路6 Km/L平均油耗: 5.25 Km/L 加裝氫離子節能器(水合離子分解器) 後平均油耗: 8.5 Km/L

92 THE END Q&A

93 PERSONAL PARTICULARS Name: 蔣克勝 Chiang ko-sheng Philip Chiang
Date of birth: 1961 Oct. 23 畢業於: 國立台北工專電子工程 Contact phone: 2012 自行創業, 成立 曼波飛梭有限公司 2007/7月 to 2011/10 任英業達集團資深一級 特別專員, Dell Notebook ODM 專案執行 93

94 PROFESSIONAL SKILLS PC 電腦主機板設計,工作站RISC computer system design
OEM/ODM 專案管理,品質管制,製程管理不良分析改善 多媒體電腦 system design MPEG Video player design & Product planning Notebook Design Windows NT API 程式應用 DSP & MICRO processor Application 平板電腦 及 PDA Design ISO 9000 Management PLD/LCD TV/LCD monitor 數位電路設計 94

95 個人簡歷 2006/4月to 2007 任華宇電腦工程處(吳江廠) 協理 2005/1-5 月 任中強光電前投影 事業部PE /資深經理 負責 DLP前投影機, 技轉大陸 2002/8 至2004/8 任上市公司Hannstar 數位視訊專案開發團隊專案經理人, 在數位電視規劃了新產品 的造型設計結構, 新材質的應用, 新塗料上的使用等 均有突破性的發展 無線影音傳輸 1999/10 至 2002/6 Twinhead computer 開發三部協理, 帶領 R&D 部門完成 防水防震工業電腦 Notebook之設計開發並順利量產. 日後Twinhead 以此項產品為核心技術. 1995/4 至 1996/4 擔任專案經理 1997/7 至 1999/9 大眾電腦 FIC Computer Co., LTD. 擔任New Technology Senior Manager 主要負責新技術先期研發之可行性評估 95

96 個人簡歷 1996/4 至 1997/6 致勝科技GVC Group Notebook DIV. 擔任 OEM Project Manager 主要 為 西門子 Notebook代工.專案管理,研發進度控制, 問題溝通解決, OEM研發會議 1990/4 至 1994/12 日本飛利浦公司服務. Product Quality & Engineering management, Home office. Dept. 負責執行下單給神通及廣達電腦進行OEM/ODM 專案管理. 總計金額 200餘億元 1986/4至1990/4 旭青電腦 從事主機板硬體研發及工作站 系統整合研發工作. 當時旭青為全國第一大主機板製造商,爾後並成為第一家工作站電腦研發並量產之公司. 96