Loading [MathJax]/extensions/tex2jax.js

0

0
0

文字

分享

0
0
0

臺灣哪裡可以找到3D印表機?

馥林文化_96
・2013/12/17 ・3053字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

文/曾吉弘

近年來,自己動手製作(DIY)的風潮愈來愈流行,為什麼會這麼說呢?除了在現在的報章雜誌上可以看到相關的人事物之報導,也有關於動手做的雜誌、書籍、課程開始出現在市面上;另一個可看出端倪的是公共創作空間的成立,所謂的公共創作空間就是讓一般民眾有一個可以自己動手做的地方,像是OpenLab Taipei、Fablab Taipei、 Fablab Tainan、Taipei HackerSpace等可以自由參訪的地方; 或是像MakerBar Taipei 採用會員制以租用空間與設備等服務;也有像FabCafeTaipei 在咖啡廳裡擺一臺雷射切割機,讓您可以帶檔案去付費製作,或是直接購買客製化商品的地方。

2013 年可說是公共創作空間起飛的一年,許多空間都在今年紛紛成立。這些空間設立的核心目標是希望將原本只限於設計師之間的創作與交流,推廣普及到一般民眾,讓大家可以以較低的價錢取得平常不易或無法自行購置的製造設備與相關諮詢服務(例如3D 印表機、雷射切割機、水刀與桌上型沖銑床、CNC 加工機等),紮根自造者精神。而在這些服務中,有一項重要的服務就是3D 印表機。3D 印表機是將所輸入的數位3D 檔案用像擠牙膏的方式一層一層擠出堆疊出來,藉此來「印」出所要的各種立體形狀,從簡單的立方體到複雜的曲面或中空體等皆可,讓自造者(Maker)可以自行製作,不用負擔昂貴的開模費用且能小量生產,可說是自造者的重要技能之一。但由於使用3D 印表機牽涉到3D 繪圖軟體技巧以及材料製程等因素,有許多人還是希望能夠有可以技術諮詢的地方。

另外,若是想自己擁有一臺3D 印表機的讀者,3D 印表機的設備取得價格約在3 萬元至10 萬元不等,價格差異取決於噴頭精密度(條狀是否明顯)、工件最大尺寸以及支援數位檔格式種類等,也建議各位可以到附近的公共創作空間,或是上提供3D 列印服務的網站試用、諮詢,多比較看看唷!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文就為大家整理出目前臺灣(目前多以臺北為主)可以獲得3D 印表機服務的地方,期待各位能實際到場體驗看看。

Fablab Taipei

Fablab Taipei 是個推廣使用數位製造工具的開放空間,鼓勵實作與知識共享的實體社群,讓大家都可以成為自造者。地下一樓有許多重型製造機具,基本上是一個愈夜愈美麗的地方。

地址 臺北市重慶南路三段15巷9號1樓
最近的車站 捷運中正紀念堂站/古亭站
營業時間 週一至週日18:00~22:00
網址 http://fablabtaipei.org/
聯絡方式 (02)23223387
info@fablabtaipei.org
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

FabCafe Taipei

FabCafe Taipei 位於華山1914 文創園區中,目前現場提供的工具是雷射切割機與3D 印表機。對數位製造感興趣卻不太熟悉的朋友請放心,FabCafe 也提供了現成產品讓您輕鬆體驗動手做的精神,另有專業創作者的精彩作品在FabCafe 店面和網站販售。除此之外,也會不定期舉辦各式工作坊、講座、聚會。

地址 臺北市八德路一段1號 華山1914文創園區 中三館
最近的車站 捷運忠孝新生站/善導寺站
營業時間 週一至週四11:00~22:00
週五至週六11:00~0:00
週日11:00~22:00
網址 http://taipei.fabcafe.com
聯絡方式 (02)33224749
備註 不定期舉辦手作工坊

Makebar Taipei

MakerBar Taipei 是一個歡迎自造者一同聚集分享的地方,希望打造一個開放、鼓勵跨界創作、並享有國際創新資源的平臺。目前設備有多種數位製造機器,如3D 印表機、雷射切割機,並陸續添購中。MakerBar Taipei採會員制度,希望能提供更優質的空間與服務,也時常舉辦工作坊與教學課程,並積極舉辦各樣際性交流活動。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
地址 臺北市金山南路一段9號5樓
最近的車站 捷運忠孝新生站/善導寺站
營業時間 週一至週日10:00~22:00
網址 http://makerbartaipei.com
聯絡方式 (02)23221772
hello@makerbartaipei.com
備註 使用設備需付費或加入會員,詳洽MakerBar Taipei

地下連雲

地下連雲由數個獨立設計工作室組成,不僅是聯合辦公室,也是以設計師為核心的點子發源地。成員集合文創、產品設計、平面設計、插畫、時尚設計、建築與空間等六個單位之能量,創造跨領域的無限可能。您可來電或親自來訪,看看當紅的3D 印表機,也有設備操作與數位模型檔繪製的諮詢服務,以及一流設計師的3D 列印概念商品。

地址 臺北市中正區連雲街4-5號B1
最近的車站 捷運忠孝新生站/東門站
營業時間 請先來電或網路詢問
網址 https://www.facebook.com/LianyunUnderground
聯絡方式 (02)23955750 梁小姐
info@lianyununderground.com

Fablab Tainan

剛於12 月1 日在臺南成立的Fablab Tainan 提供了許多數位製造設備,讓臺南在地的創作能量得以實現。提供在地數位與文創工作者一個交流育成的平臺,希望數位文創產業聚落能融入地方經濟、文化與市民生活。

地址 臺南市中西區南門路21號4樓(臺灣文學館斜對面,波哥人文茶坊旁。胖地空間)
最近的車站 臺南火車站
營業時間 週一至週五9:00~18:00
網址 http://www.tdcp.org.tw/
聯絡方式 (06)2212245
puncar@adct.org.tw
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

Fablab Dynamic

Fablab Dynamic 是一個醞釀創意與實現想像的「動態自造者實驗室」,提供完善的數位製造軟硬體資源,包含3D 印表機、 CNC 電腦銑床、雷射切割機等數位生產工具、專業技術服務課程等,讓民眾可以認識並學習最新科技。

地址 臺北市士林區福華路180號(DAC臺北數位藝術中心二樓 )
交通方式 捷運芝山站
營業時間 週四、六、日13:00~18:00(或另行預約)
網址 http://www.fablabtaiwan.org.tw/
聯絡方式 fablab.dynamic@gmail.com
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

∼以下是可以購買3D 印表機設備或是提供3D 列印服務的公司∼

  • MakerBuy

MakerBuy 是一個提供3Dprint等CAM相關的網路購物平台,其商品皆為原廠授權代理,提供Maker安全可靠的硬體後勤並提供相關售後服務與專業技術課程等,讓民眾更方便到手與入手。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
營業時間 24小時網路營運
網址 http://www.makerbuy.com
聯絡方式 makerbuy@gmail.com
備註 任何訂購與諮詢請先E-mail洽詢

 

 

文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2014/1月號

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
馥林文化_96
54 篇文章 ・ 5 位粉絲
馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/

0

1
0

文字

分享

0
1
0
ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

3

6
1

文字

分享

3
6
1
如何 3D 列印不會崩壞的蛋糕?
胡中行_96
・2023/03/30 ・1892字 ・閱讀時間約 3 分鐘

「那無疑是我從沒嚐過的味道」,論文的第一兼通訊作者 Jonathan David Blutinger 回想起初期的失敗,委婉地承認:「其實不難吃,只是與眾不同。我們畢竟不是米其林大廚。」[1]所幸皇天不負苦心人,在多次修正後,美國哥倫比亞大學的團隊,終於做出原料一樣,但是不再坍塌的蛋糕,並於 2023 年 3 月的《npj 食品科學》(npj Science of Food)期刊上分享食譜。[2]

3D列 印蛋糕的失敗百態。圖/參考資料 2,Supplementary Figure 1(CC BY 4.0)

3D 列印蛋糕的食譜

研究團隊的終極目標,是希望將來任何人均能用簡單的軟體烹飪,3D 列印再雷射加熱,創造經濟、健康且美味的餐點。他們選擇的食材相當普遍,全部都從美國紐約的 Appletree Market 超商購買。[2]

材料

Skippy 花生醬、J.M. Smucker 草莓果醬、Nutella 榛果巧克力醬、Betty Crocker 糖霜、Krasdale櫻桃淋醬、拿叉子搗爛的香蕉泥;以及用食物調理機攪 2 分鐘製成的全麥餅乾糊(8 塊全麥餅乾、2 湯匙的牛油和 4 茶匙的水)。[2]

步驟

(1)冷藏材料,使其變得濃稠,以穩定結構。[2]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

(2)把各種材料灌入分別的 7 支針筒(30ml;14 gauge)。[2]

(圖/參考資料 2,Supplementary Figure 3(CC BY 4.0))

(3)將針筒裝進特製的 3D 食物印表機。[2]

(圖/參考資料 2,Supplementary Figure 2(CC BY 4.0))

(4)把壓克力餐盤擺在 3D 印表機下,盛接針筒擠出的條狀物。其直徑約 1.5 毫米,會逐漸累積出蛋糕的半成品。[2]

(5)論文有寫到運用藍光和紅外線,為蛋糕加熱。不過,實驗方法的段落,僅提及 3D 印表機附設的藍光雷射二極體(blue laser diode),也就是下圖中黑色的長方體。[2]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
圖/參考資料 2,Supplementary Figure 4(Left;CC BY 4.0)
3D 列印蛋糕從失敗到成功的各個版本。影/參考資料 2,Supplementary Video 1(CC BY 4.0)

從上面的影片,可見早期幾個版本的蛋糕,非常容易崩垮。[2]研究團隊於是依據物質受力變形時,展現的黏性和彈性特質,即黏彈性(viscoelasticity),將食材分為「結構」與「填料」兩類,並在軟體中改變設計:[2, 3]用結構性強的全麥餅乾糊,作為蛋糕各層的形狀基礎,又以花生醬和榛果巧克力醬輔助支撐,再填入其他相對柔軟的原料。最後,他們調整 3D 印表機的針筒高度,並減緩列印的速度。如此擠出來的流體,尾端便不會蜷曲。能避免繩捲效應(coiling effect或rope-coil effect),破壞蛋糕表面的平整。要不然有時會出現本文開頭的圖組中,最末一塊蛋糕那種毛躁的外貌。[2]

a. 列印成功的蛋糕;b. 切開看內餡;c. 蛋糕設計;d. (1)全麥餅乾糊、(2)花生醬、(3)草莓果醬、(4)榛果巧克力醬、(5)香蕉泥、(6)櫻桃淋醬和(7)糖霜。圖/參考資料 2,Figure 1(CC BY 4.0)

3D 列印食品的推廣

目前 3D 列印食物尚未普及,此蛋糕的成形有如曇花一現。這一方面是基於科技新穎,懂得操作的人還少;另方面則因為這種印表機索價不菲,不是誰都玩得起。如果要商業化,研究團隊認為得採取 Gillette 刮鬍刀和 Nespresso 咖啡機的經營模式:壓低主要產品本身的價格,後續再從耗材獲利。換句話說,廠商賣出廉價的 3D 食物印表機,之後消費者就會以零買或長期訂購的模式,購買列印用的食譜和食物匣。食物匣的內容物,發展空間多元。除了碎肉和花生醬等泥狀物;也能推出醬油、橄欖油等液體;食鹽與胡椒之類的顆粒;還有百里香或香芹這類碎片等,任何可食用的東西。[2]

此外,在薄利多銷和產品開發的同時,也要提升大眾的接受度。偏好天然食材,或是不信任食品產業,都是對 3D 食物列印存有疑慮的原因。研究團隊提出的解方,是宣傳它的好處,例如:精準調配營養,不浪費材料;降低能源耗損;以及客製化的食譜等。[2]當然,似乎也就避而不談犧牲纖維質,以求列印順暢等問題。[1]總之,他們描繪出科技烹飪的美好願景,並且排除萬難,要讓飲食邁向全新時代。倘若有天上述的市場成熟,產品賣相比論文中的蛋糕誘人,您會願意品嚐嗎?

  

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

致謝

特別感謝許凱勝先生協助確認技術細節。

  1. Sample I. (22 MAR 2023) ‘Have your cake and print it: the 3D culinary revolution is coming’. The Guardian.
  2. Blutinger, J.D., Cooper, C.C., Karthik, S. et al. (2023) ‘The future of software-controlled cooking’. npj Science of Food, 7, 6.
  3. Gan H, LAM Y. (2008). ‘Viscoelasticity’. In: Li, D. (eds) Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics. Springer, Boston, MA.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 3
胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
臺灣哪裡可以找到3D印表機?
馥林文化_96
・2013/12/17 ・3053字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

文/曾吉弘

近年來,自己動手製作(DIY)的風潮愈來愈流行,為什麼會這麼說呢?除了在現在的報章雜誌上可以看到相關的人事物之報導,也有關於動手做的雜誌、書籍、課程開始出現在市面上;另一個可看出端倪的是公共創作空間的成立,所謂的公共創作空間就是讓一般民眾有一個可以自己動手做的地方,像是OpenLab Taipei、Fablab Taipei、 Fablab Tainan、Taipei HackerSpace等可以自由參訪的地方; 或是像MakerBar Taipei 採用會員制以租用空間與設備等服務;也有像FabCafeTaipei 在咖啡廳裡擺一臺雷射切割機,讓您可以帶檔案去付費製作,或是直接購買客製化商品的地方。

2013 年可說是公共創作空間起飛的一年,許多空間都在今年紛紛成立。這些空間設立的核心目標是希望將原本只限於設計師之間的創作與交流,推廣普及到一般民眾,讓大家可以以較低的價錢取得平常不易或無法自行購置的製造設備與相關諮詢服務(例如3D 印表機、雷射切割機、水刀與桌上型沖銑床、CNC 加工機等),紮根自造者精神。而在這些服務中,有一項重要的服務就是3D 印表機。3D 印表機是將所輸入的數位3D 檔案用像擠牙膏的方式一層一層擠出堆疊出來,藉此來「印」出所要的各種立體形狀,從簡單的立方體到複雜的曲面或中空體等皆可,讓自造者(Maker)可以自行製作,不用負擔昂貴的開模費用且能小量生產,可說是自造者的重要技能之一。但由於使用3D 印表機牽涉到3D 繪圖軟體技巧以及材料製程等因素,有許多人還是希望能夠有可以技術諮詢的地方。

另外,若是想自己擁有一臺3D 印表機的讀者,3D 印表機的設備取得價格約在3 萬元至10 萬元不等,價格差異取決於噴頭精密度(條狀是否明顯)、工件最大尺寸以及支援數位檔格式種類等,也建議各位可以到附近的公共創作空間,或是上提供3D 列印服務的網站試用、諮詢,多比較看看唷!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文就為大家整理出目前臺灣(目前多以臺北為主)可以獲得3D 印表機服務的地方,期待各位能實際到場體驗看看。

Fablab Taipei

Fablab Taipei 是個推廣使用數位製造工具的開放空間,鼓勵實作與知識共享的實體社群,讓大家都可以成為自造者。地下一樓有許多重型製造機具,基本上是一個愈夜愈美麗的地方。

地址 臺北市重慶南路三段15巷9號1樓
最近的車站 捷運中正紀念堂站/古亭站
營業時間 週一至週日18:00~22:00
網址 http://fablabtaipei.org/
聯絡方式 (02)23223387
info@fablabtaipei.org
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

FabCafe Taipei

FabCafe Taipei 位於華山1914 文創園區中,目前現場提供的工具是雷射切割機與3D 印表機。對數位製造感興趣卻不太熟悉的朋友請放心,FabCafe 也提供了現成產品讓您輕鬆體驗動手做的精神,另有專業創作者的精彩作品在FabCafe 店面和網站販售。除此之外,也會不定期舉辦各式工作坊、講座、聚會。

地址 臺北市八德路一段1號 華山1914文創園區 中三館
最近的車站 捷運忠孝新生站/善導寺站
營業時間 週一至週四11:00~22:00
週五至週六11:00~0:00
週日11:00~22:00
網址 http://taipei.fabcafe.com
聯絡方式 (02)33224749
備註 不定期舉辦手作工坊

Makebar Taipei

MakerBar Taipei 是一個歡迎自造者一同聚集分享的地方,希望打造一個開放、鼓勵跨界創作、並享有國際創新資源的平臺。目前設備有多種數位製造機器,如3D 印表機、雷射切割機,並陸續添購中。MakerBar Taipei採會員制度,希望能提供更優質的空間與服務,也時常舉辦工作坊與教學課程,並積極舉辦各樣際性交流活動。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
地址 臺北市金山南路一段9號5樓
最近的車站 捷運忠孝新生站/善導寺站
營業時間 週一至週日10:00~22:00
網址 http://makerbartaipei.com
聯絡方式 (02)23221772
hello@makerbartaipei.com
備註 使用設備需付費或加入會員,詳洽MakerBar Taipei

地下連雲

地下連雲由數個獨立設計工作室組成,不僅是聯合辦公室,也是以設計師為核心的點子發源地。成員集合文創、產品設計、平面設計、插畫、時尚設計、建築與空間等六個單位之能量,創造跨領域的無限可能。您可來電或親自來訪,看看當紅的3D 印表機,也有設備操作與數位模型檔繪製的諮詢服務,以及一流設計師的3D 列印概念商品。

地址 臺北市中正區連雲街4-5號B1
最近的車站 捷運忠孝新生站/東門站
營業時間 請先來電或網路詢問
網址 https://www.facebook.com/LianyunUnderground
聯絡方式 (02)23955750 梁小姐
info@lianyununderground.com

Fablab Tainan

剛於12 月1 日在臺南成立的Fablab Tainan 提供了許多數位製造設備,讓臺南在地的創作能量得以實現。提供在地數位與文創工作者一個交流育成的平臺,希望數位文創產業聚落能融入地方經濟、文化與市民生活。

地址 臺南市中西區南門路21號4樓(臺灣文學館斜對面,波哥人文茶坊旁。胖地空間)
最近的車站 臺南火車站
營業時間 週一至週五9:00~18:00
網址 http://www.tdcp.org.tw/
聯絡方式 (06)2212245
puncar@adct.org.tw
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

Fablab Dynamic

Fablab Dynamic 是一個醞釀創意與實現想像的「動態自造者實驗室」,提供完善的數位製造軟硬體資源,包含3D 印表機、 CNC 電腦銑床、雷射切割機等數位生產工具、專業技術服務課程等,讓民眾可以認識並學習最新科技。

地址 臺北市士林區福華路180號(DAC臺北數位藝術中心二樓 )
交通方式 捷運芝山站
營業時間 週四、六、日13:00~18:00(或另行預約)
網址 http://www.fablabtaiwan.org.tw/
聯絡方式 fablab.dynamic@gmail.com
備註 不定期舉辦手作工坊或分享會

∼以下是可以購買3D 印表機設備或是提供3D 列印服務的公司∼

  • MakerBuy

MakerBuy 是一個提供3Dprint等CAM相關的網路購物平台,其商品皆為原廠授權代理,提供Maker安全可靠的硬體後勤並提供相關售後服務與專業技術課程等,讓民眾更方便到手與入手。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
營業時間 24小時網路營運
網址 http://www.makerbuy.com
聯絡方式 makerbuy@gmail.com
備註 任何訂購與諮詢請先E-mail洽詢

 

 

文章原文刊載於《ROBOCON》國際中文版2014/1月號

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
馥林文化_96
54 篇文章 ・ 5 位粉絲
馥林文化是由泰電電業股份有限公司於2002年成立的出版部門,有鑒於21世紀將是數位、科技、人文融合互動的世代,馥林亦出版科技機械類雜誌及相關書籍。馥林文化出版書籍http://www.fullon.com.tw/

0

3
2

文字

分享

0
3
2
活體犧牲不再?讓蚊子吸食水凝膠去吧!
胡中行_96
・2023/03/02 ・2680字 ・閱讀時間約 5 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

以往病媒蚊研究中,人類志願者及受試動物,得犧牲小我以造福蒼生。活生生地,讓蚊子叮咬並吸食他們的血液。現在,美國科學家用充滿動物血液的水凝膠餵蚊子;將來或許還能改為填充蛋白質營養液。[1]從此以後,科學家便能像主持以酒代血的天主教感恩祭,慷慨地對蚊子說:「你們大家拿去喝,這一杯就是我的血,新而永久的盟約之血,將為你們和眾人傾流,以赦免罪惡。」[2]

圖/Australian Department of Foreign Affairs and Trade on Flickr(CC BY 2.0)

餵食蚊子的水凝膠

1944 年科學家 Samuel Gertler 合成的化合物 DEET(中譯「待乙妥」或「敵避」),在二戰期間被美軍用來驅蚊。[3]之後各種防蚊成份的研究過程,仍免不了仰賴人類和動物的活體貢獻。隨著近年 3D 列印與生物相容水凝膠的技術發展,開發替代品的時機逐漸成熟。理想上,餵食蚊子的水凝膠製品,要具備高解析度的 3D 列印血管、擴散於組織中的血液、對多種蚊子的吸引力、低廉的成本,以及較少的動物實驗倫理問題。此外,最好還能搭配一組攝影器材,與相應的數據運算模型。[1]

2023 年 2 月,美國研究團隊於《前沿生物工程與生物科技》(Frontiers Bioengineering and Biotechnology)期刊上,介紹他們一體成形的嘗試成果。[1]

水凝膠的「食譜」

類似於做捲心酥,要先調配麵糊,烘烤定型,才能在裡面填充內餡。此實驗的第一個步驟,是製作稍後能注入血液,或者其他液體的水凝膠。研究團隊先把適當比例的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、明膠甲基丙烯(GelMA)、甘油(glycerol)、LAP 光敏劑檸檬黃食用色素(tartrazine),混合在一起。[1]透過數位光源處理(digital light processing),使原料遇光固化,將內有曲折空管的水凝膠薄片,3D 列印出來。[1, 4]每批產出3份水凝膠,費時約 23 分鐘。[1]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

接著,成形的水凝膠,被丟進磷酸鹽緩衝生理食鹽水(phosphate buffered saline),浸泡至少 2 天。這段期間內,多餘的色素會不斷流出,所以要勤換水,直到水質清淨。上述從頭到尾的程序,一旦商業量產,成本即可降低。如果在無菌環境中製造,還能冷藏儲存數月。[1]

注入液體

再來,就要幫捲心酥灌多元口味的內餡了。科學家購買了,已經去除凝血功能的研究級脫纖血(defibrinated blood)。[1, 5]依照要進行的實驗,將這些血液或是其他液體,裝進針筒。接著,用注射泵浦(syringe pump)和管路,將針筒裡的內容物以 100 μL/min的速率,推進水凝膠裡。此實驗過程中,一支針筒透過管路,最多連接 6 份水凝膠。[1]

蚊子實驗

美國科學家將多塊水凝膠,分別放置於幾個玻璃罩內。每個罩子裡,引進 20 至 30 隻母蚊子,當作主要的觀察對象。[1]由於母蚊子吸血是為了產卵,所以裏頭還加上幾隻公蚊子作陪,來促進其食慾。[1, 6]攝影機全程對準水凝膠,記錄蚊子的活動,時間總長約 30 至 45 分鐘。[1]基於個別實驗的目的,方法設計上稍有差別:

  1. 餵食觀察:使用充滿血液的水凝膠餵食蚊子,調整溫度與設備,替換蚊子的品種,並優化攝影機的紀錄。簡單講,就是做不同的嘗試,為後面的實驗打好基礎。[1]
  2. 食物選擇:為蚊子奉上動物血液、紅墨水和磷酸鹽緩衝生理食鹽水,三種「口味」的水凝膠,並貼心熱菜到37°C。後二者沒什麼營養價值,單純想看牠們好不好騙。[1]
  3. 防蚊成份:3個玻璃罩裡,血液飽滿的水凝膠,都溫熱至37°C,但分別為沒塗料、塗抹DEET,以及敷上一層檸檬尤加利油(lemon-eucalyptus oil)萃取物。測試蚊子會不會因為外層的化合物,放棄吸食水凝膠裡的血液。實驗重複5次,受試的蚊子也每次更換。[1]
A. 充滿血液的水凝膠;B. 配有攝影機的玻璃罩;C. 建立辨識蚊子的運算模型;D. 不同的蚊子品種、液體和防蚊成份。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

結果與展望

餵食觀察的錄像,歷經截圖、挑選、標註和校正等程序,成果被拿來訓練電腦找蚊子。於嘗試及調整後,此運算模型不僅能辨識影片中的蚊子,還會分別「未進食」與「進食中或吸飽血」的腹部形狀,平均準確率高達 92.5%。這個模型,馬上被運用在後面的實驗裡。[1]

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在選擇食物時,紅墨水和磷酸鹽緩衝生理食鹽水,顯然騙不過受試的蚊子;牠們唯獨吸食有動物血液的水凝膠。未來研發蛋白質營養液時,也可以用雷同的方式,評估蚊子的接受程度。為了引誘牠們,以後也能加碼在水凝膠上,塗抹真實皮膚會有的化學物質,並且在附近散佈二氧化碳。若是成功了,成品就能在其他病媒蚊實驗中,替代動物血液。如此便減少血液傳播疾病的風險,[1]以及使用動物血液的倫理問題。

另一個實驗的 DEET 和檸檬尤加利油萃取物,一如預期地令蚊子完全不想靠近。倒是沒塗料的對照組,卻意外只有 13.8% 的低餵食率。科學家覺得應該歸咎於水凝膠太小,有些蚊子擠不進去。將來製作時,得加大表面積。[1]

A. 截圖、標註、校正、訓練運算模型,並評估成果;B. 未進食(正紅色)與吸血(桃紅色)。圖/改作自參考資料1,Figure 2局部(CC BY 4.0)

整體而言,論文的第一作者 Kevin Janson 博士,很滿意這個自動分析功能,迅速又穩定的運算模型。在研究驅蚊效果方面,身為論文作者之一的 Omid Veiseh 教授,則認為他們的設計,未來也可以用於測試其他化合物。至於病媒蚊的品種,此實驗主要採用的,是會傳播黃熱病(yellow fever)、登革熱(dengue fever)和茲卡熱(Zika fever)的埃及斑蚊(Aedes aegypti)。另一位作者 Dawn Wesson 教授表示,假使想套用此模型跟設備,在習性迥異的野生品種上,就得再花時間研究。[7]

  

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  1. Janson KD, Carter BH, Jameson SB, et al. (2023) ‘Development of an automated biomaterial platform to study mosquito feeding behavior’. Frontiers Bioengineering and Biotechnology, 11:1103748.
  2. 教學方案」天主教台北總教區教理推廣中心(Accessed on 23 FEB 2023)
  3. American Chemical Society. (20 JUN 2020) ‘N,N-Diethyl-m-toluamide (DEET)’. Chemistry for Life.
  4. A Dowon, Stevens LM, Zhou K, et al. (2020) ‘Rapid High-Resolution Visible Light 3D Printing’. ACS Central Science, 6 (9), 1555-1563.
  5. Technical Support – FAQs’. Thermo Fisher Scientific. (Accessed on 23 FEB 2023)
  6. Harrison RE, Brown MR, Strand MR. (2021) ‘Whole blood and blood components from vertebrates differentially affect egg formation in three species of anautogenous mosquitoes’. Parasites Vectors 14, 119.
  7. Gillham AB. (09 FEB 2023) ‘Human test subjects may no longer be needed for mosquito bite trials thanks to invention of new biomaterial’. Frontiers Science Communications.
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
胡中行_96
169 篇文章 ・ 67 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。