Page 47 - 海洋科技博物館 前沿專輯成果專刊

燃料電池/燃料電池教學模組 生醫晶片轉化教材
「燃料電池」為現下最具潛力的能源科技之 本研究基於奈米科技生醫晶片中提取生物訊息
一，應用領域非常廣泛，也是潔淨能源中非常重要 的一環，能在節能減碳上發揮極大功效，因此是全 球發展趨勢所在，我國亦積極投入，期許提升我國 發展技術，創造倍速成長產業，讓產業規模在國際 占有重要地位。
因此本計畫開發一再生型燃料電池教學模組， 包含水電解(產氫、產氧)及燃料電池(放電)之 教材及動手做模具，搭配主題課程，透過簡單動手 操作，讓學生得以自己組裝主要零組件，從而感受 到燃料電池帶來的奇妙發電能力，進一步認識能源 科技，除了讓學生看到由產氫至 發電的完整的燃料電池循環操 作模式，也藉由動手操作實際探 究，提升科學與科技素養、並培 養動手操作與探索研究與解決
問題的能力。
地熱發電教學模組
台灣位處活躍地震帶上，已發現 128 處溫泉徵 兆區，其中 20% 為直接具有發電效益的高溫溫泉和 沸騰溫泉;而以現代的深鑽技術，台灣幾乎到處可 有深層地熱發電廠的出現。其中例如宜蘭縣利澤現 有土地鄰近工業區，將來成功發電可就近以智慧型 電網直接供電，解決缺電問題，同時還可以以不同 階段溫泉水，兼顧發電、氫能、熱導、溫泉和養殖 等多種功能的智慧型地熱資源系統。
因此開發地熱主題教材，希冀能提升大眾能源 科學素養並了解地熱能源的重要與應用性。
檢測的概念，開發與生物化學相關的酸鹼檢測計與 arduino 連結的實體教具。本教具旨在培養學生將生 物訊息轉化為可測量的物理量，並設計工具以讀取 該物理量的能力。學生於此教材中，將可以學習到 酸鹼度的濃度、電化學中離子濃度的概念、以及如 何透過電池反應中電壓的差異來進行測量。學生並 需要了解電路板與 arduino 單晶片的連接，包括電 流、電壓、與電阻的概念。最後，學生需要透過撰 寫 mblock 的程式，將電壓的變化訊息，透過單晶片 來擷取並透過 LED 二極體與 LCD 面板來顯示結果。 本教案經過難度與內容的稍微調整後，可以適用於 國中與高中生物、化學、
物理等科目的教學，亦可 以適用於高職電子電機與 資訊科的學生專題之實作 之用。
血糖計量測轉化教材
本研究欲透過自製血糖計來量測血液中之葡 萄糖濃度，並模擬市售的血糖計運作原理，讓中學 生結合 Arduino 模組和物理、化學、生物的知識應 用於生醫檢測技術上。此外，由於葡萄糖無法被直 接量測，故需要透過生物感測器，間接量測血糖經 過氧化反應後的物質成分來達成。我們設計之葡萄 糖系統模組包括:(1) 葡萄糖傳感器:使用市售的 FORA 福爾倍康血糖機，葡萄糖去氫酶 (GDH-FAD) 電化學式血糖計檢測試片 ( 網印電極 )。(2) 訊號感 測模塊:將來自葡萄糖傳感器 ( 毫安 ) 的信號轉換為 Arduino 使用的電壓介面。(3) LCD 液晶模塊:用於 顯示葡萄糖的測量值。
(4) 電腦程式:用 C 語言 來開發，可進一步開發 mBlock 程式。
前瞻科技創新教育資源研發暨應用推廣計畫「奈米科技」與「綠色能源科技」
45