新型微流体芯片比名片小!清大携手DAICEL打造桌面化学工厂

清华大学与日本化工厂DAICEL共同宣布签订4.5亿日元,为期5年的产学合作计划,应用玉山学者北森武彦深耕30年、领先全球的玻璃微流体系统,打造桌面化学工厂,有望大幅缩减厂房体积、制程时间、碳排放及能源消耗,打开化工产业的新时代绿色革命。

清华大学两年前礼聘享誉全球的微纳米流体技术先驱、东京大学前副校长北森武彦到动机系担任玉山荣誉讲座教授,结合东大及清华研究团队,开发出新型微流体芯片系统,打造桌面微流体化学工厂。

北森武彦表示,这项技术可将传统化工厂的混合、分选等操作程序浓缩集成到长7厘米、宽3厘米,比名片还小的玻璃芯片上,进一步组合成千上万个微流体芯片同步精密操作,即可将化学制程微型化,成为桌面化学工厂。

清华大学玉山荣誉讲座教授北森武彦。

北森武彦举例,如果要把好几大桶不同的化学原料混合在一起,反应速度及温度各不相同,很难均匀混合,操作不慎还可能爆炸,但如果采用微流信道来混合反应,就可以精准控制原料进料、掌握最佳混合顺序及反应条件,产出更加精纯的化学品。

北森武彦指出,这项产学合作的目标是要将长、宽20米,约6层楼高的化工设备缩小到约2米见方的尺寸,做到更省空间、省能源、省成本、减少耗材,并降低职场安全意外,还可节能减碳,达到碳中和目标。

日本DAICEL指出,社长小河义美多年前就听过北森教授研发的微流体技术,并深深叹服,如今非常荣幸将这项领先创新的未来微流体技术引进DAICEL的化学工业,并期盼与清华大学携手共进,将这项划时代的绿色革命拓展至国际,推动永续制程,实践循环经济。

清华大学研发长曾繁根也参与这项合作研发计划,并十分看好微流体芯片化学工厂的未来发展,并认为DAICEL是日本最大的化学公司之一,台湾也有许多中小型的化学工厂,如果都逐步改用这项微流体制程,将产生革命性的跃进,类似的制程未来也有望应用于半导体及生医制药产业。

微流体芯片打造桌面化学工厂。

(图片来源:清华大学)