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【2014智活星期二】侯君昊:以自己的力量影響社群、用設計改變世界

PanSci_96
・2014/09/25 ・2147字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

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記錄:羅紹桀

「智慧生活與創新設計」課程,是侯老師兩年來針對智慧生活的概念設計的課程計劃之一,課程目標對象不只是建築研究所學生,更是集合各個學制、科系的人才,只要有興趣的學生都能投入參與,讓各種不同領域的同學都可以利用設計理念來發現、解決問題。

侯君昊:以自己的力量影響社群、用設計改變世界


侯君昊老師從生活中的具體情境出發, 思索可對應的創新創意改造方案,以真正處理生活中的需求。例如在感應到沒有人夾菜時,即自動轉動的圓桌轉盤,發明由來便是為了回應華人社會中的晚輩在餐桌上不敢擅自轉動轉盤的習慣。

課程靈感來自於2012台北創意學院,侯老師當時也是講師之一,參與的組成分子相當豐富,社會人士、學生,有許多參與的人不是建築系的成員,因此有很多跳出框架的狂想,這樣的狂想又有建築背景的老師領導,提升了實際實行的可能性。

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於是侯老師就想:我們為什麼不把相同的概念帶到學校上呢?

2013年,他回到學校在課程上設定一個課程主題叫「駭城市」(Hack City),試圖引導學生在課堂上提出了城市改造的有趣主題,在此舉兩個例:

電話亭貼紙

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大部分的電話亭逐漸被手機網路所取代,還存留下來的電話亭呈現一種「食之無味,棄之可惜」的狀態,因此學生預想將電話亭塑造成一個實體空間的資訊站,一進到電話亭可以從裡面的貼紙和設計得知「警察局」、「便利商店」等等便利資訊,也有行動充電和WiFi熱點等服務。

會面點APP

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另一個點子則是以所謂的會面點作為發想,事實上我們可以在車站等地方看到許多實體的「會面點」但我們通常根本沒有使用它也沒有注意它,我們跟朋友見面時也有一個困難,例如你與朋友約在二號出口,出去之後發現人山人海,根本找不到人。

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所以為什麼不用APP的界面呢?學生從APP的概念發想,可以從APP設定會面點、並用GPS確認朋友目前的位置,先到的有什麼獎勵,後到有什麼懲罰等等,用一個社群的概念去運行。

當同學們提出構想後的幾個月,就有同樣概念的APP出產了,同學們哀號遍野,有種研究主題被搶先發表的感覺,老師則鼓勵他們「表示真的有人跟你們在思考同樣的事情,我們的思考方式向是正確的。」

未來生活造物計劃

構想城市議題的時候,很難把概念實際應用在真實的城市空間,所以2014年侯老師決定把範圍拉小一點,今年的課程主題叫做「未來生活造物計畫」(Objects for Tomorrow)

造物計畫裡,分成三個階段「講授基本概念」→「大腦解放與問題發掘」→「整合概念原型實作」讓同學有實際動手動腦的機會。

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學工具培養Common Language

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在工具上,無論學生來自什麼領域,侯老師要求所有人都學,目的不是讓每個人變成專家(電資學院的同學本來就很厲害,而人文社會學院的同學不可能在一學期就駕輕就熟)。

讓他們學習主要的目的是要讓各個領域的學生了解「這些工具長什麼樣子」以及「未來如何和懂的人溝通」,主要是一種Common language的培養手段—你只要大概做過你就知道大概是怎麼樣。

 大腦解放計畫

 科學怪物

柳樹與燈泡的結合
「柳樹」與「燈泡」的結合成松樹路燈

大腦解放的第一個練習叫做「科學怪物」。

分組之後,各組挑一個「自然物」和一個「人造物」並用白色卡紙、剪刀、醬糊做出一個成品,例如「魚風車」「毬果眼鏡」「松葉路燈」

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物件改造

用魚缸馬達改造成的魚缸泡茶機
用魚缸馬達改造成的魚缸泡茶機

到家裡拿一件常用的家電或電器用品,將它改造成「另一種東西」,例如第一組「電風扇BBQ烤肉架」,可以用下方旋轉讓火更旺,不用自己搧風;第二組是「印表機時鐘」改裝一台印表機每五秒鐘印一段報時的字串;「吹風機巧克力鍋」打吹風機的軸拿出來加熱巧克力,而且「真的可以用」;「宅宅影音箱」用紙箱與一個手機,提供宅宅一個私密的影音空間;「魚缸泡茶機」改裝魚缸的抽水馬達泡大罐茶。

未來生活造物計畫─期末專題

在期末專題的部分,重點是要思考生活和社群的影響,設計出一個實際能運用在生活中的物件。

第一組的「啞鈴互動裝置」可以計算你舉的次數,並可以替換成任何一個圓筒狀的物件;第二組使用大型樂高做出「打瞌睡的檯燈」如果用功讀書太久,檯燈會開始「肚估」然後就會整個熄掉;「呼嚕貓」非常有趣,如果有朋友發了討拍文,只要撫摸「呼嚕貓」布偶,它就會自動幫你回應討拍文;最後一組是自動轉盤,可以自動在餐桌上旋轉,避免掉自己轉盤時干擾到別人夾菜的窘境,如果有人伸手夾菜就會自動停下來;「垃圾桶怪物」平常丟垃圾時會產生互動,垃圾桶滿了就閉起來不讓你丟。

這些物品做出來之後確實可以應用在日常生活,而且確實能解決問題並增添生活樂趣,侯老師的演說就像多啦A夢的道具講解一樣,在驚呼連連之中點燃了現場聽眾的Maker魂。

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【關於智活星期二】

智活星期二是Pansci與CRE@TAIWAN智活聯盟共同舉辦的小規模聚會,旨在推廣「智慧科技導入常民生活」的教學理念與社會實踐,活動的主要形式是找三、四位各大專院校不同領域的講者針對同一主題,各自在15分鐘內與大家分享自己的教學方法論與實踐經驗,並讓所有人都能參與討論,推廣智慧生活與創新服務。

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臺灣的水真的沒辦法生飲嗎?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/13 ・6474字 ・閱讀時間約 13 分鐘

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本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。 

根據衛福部建議,我國成人每天應該飲用約1500至2000 c.c. 的水,但在日本與歐美許多國家,只要一打開水龍頭,就能馬上擁有一杯能喝下肚的水。臺灣自詡為科技大國,為什麼卻無法擁有讓人安心的 Tap water?

冤有頭債有主,造成我們不敢生飲水的最大原因,其實不在自來水廠。從自來水廠出來的自來水,早已去除水源中的化學有機污染物、有害重金屬及致病性微生物,完全符合「飲用水水質標準」。在非常嚴密的檢驗和監控下,照理來說,你我都能夠非常安心的直接飲用這些自來水。然而,就連對水質信心滿滿的自來水廠,也大力呼籲民眾「不要直接飲用自來水」,這是怎麼一回事?

圖片來源:shutterstock

從水廠到家裡的自來水會經過哪些污染源?

首先,是管線老舊。不只是老舊管線內壁會積聚沉澱物和生物膜,管線本身若有生鏽、腐蝕的情形,還會在水中增加的鐵鏽和金屬離子。

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臺灣管線老舊的程度到底有多嚴重呢?根據台水公司108年的資料顯示,我國自來水管線長度超過6萬3千公里,其中超過48%的管線已經超過使用年限。再加上施工、地震、車輛超載等原因,使得管線容易破裂、漏水,進而影響水質。

除了管線品質外,蓄水池與水塔的清潔和維護也是影響自來水品質的重要因素。根據環境部指出,有高達7成以上的自來水污染事件,都是因為住戶疏忽清洗水塔的重要性,導致細菌和泥沙在儲水設施中繁衍和沉積。然而,超過45%的台灣民眾沒有定期清洗蓄水池和水塔的習慣。

這邊也要特別提醒,管線破損與蓄水池的污染,不只會讓飲用水再次受到重金屬與細菌的污染,更讓我們需要當心「新興污染物」的威脅。

什麼是「新興污染物」?

所謂新興污染物,指的是那些對環境有潛在威脅,但還沒有受到國家或國際法律廣泛監管的化學物質總稱。他們來自各種日常化工用品,並且透過城市、工業、家庭廢水進入河川與水體中。

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根據聯合國環境署的說明,「符合新興污染物資格的化合物清單很長,而且越來越長」。這些污染物其實離我們並不遠,是我們周遭常見的物質,例如抗生素、止痛藥、消炎藥、類固醇和荷爾蒙等藥物類,驅蟲劑、微塑膠、防腐劑、殺蟲劑、除草劑等環境荷爾蒙類,還有工業化學類的界面活性劑、火焰阻燃劑、工業添加劑、汽油添加劑、PFAS、鐵氟龍等等。

其中的全氟及多氟烷基物質PFAS,因為耐腐蝕、抗高溫,在自然環境中幾乎無法分解,又被稱為「永久性化學物質」。容易在環境及人體內累積,具有生物累積和生物放大性。而且PFAS衍伸的化合物超過一萬種,在防水、防油的紙袋、紡織品、化妝品中都很常看到。

PFAS成員全氟辛酸PFOA在2023年,被聯合國的國際癌症研究機構IARC,從2B級「可能對人類致癌」提升為一級「充分證據顯示對人類致癌」。另一個成員全氟辛烷磺酸PFOS則列為2B級致癌物。而環境部也在2024年,更針對PFOA、PFOS訂定飲用水濃度指引值。

PFOA 已被列入 IARC 第1類致癌物質,圖:Wikipedia

麻煩的是,這些新興污染物在都市中大多還未納入常規監測項目,我們對於他們對環境與人體的影響也還未全盤了解。甚至很多污染物,可能是十年前都還沒出現的。我們也不知道十年後,新興污染物的名單上,還會增加哪些名字。我們能做的事,就是盡量避免再避免。而徹底解決管線破損,與城市污水滲入蓄水池的可能性,我們才能避免這些新興污染物,進入到我們的飲用水中。

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使用淨水器過濾,會是淨化水質更好的方法嗎?

淨水器比起單純加熱煮沸,裡面包含了許多科技結晶,確實可以一口氣解決所有問題。但相對的,材料的選用與設計,就會更直接影響水質的好壞。

例如今天要介紹的eSpring益之源淨水器Pro,裡面用的濾材,是很常聽見的「活性碳」。

活性碳的作用是「過濾」,就像麵粉通過篩網,可以篩掉較大的顆粒。活性碳的製備,很多來自木材、椰子殼等高碳含量的原料。在經過高溫碳化,並通過活化劑或化學藥劑處理之後,會形成多孔結構,這些不規則的微小孔隙可以有效過濾水中的污染物。然而,活性碳的作用遠不止如此!其實,活性碳的過濾原理是「吸附」雜質。

活性碳是常見的濾材,圖:Wikipedia

有研究透過光譜和密度泛函理論(DFT)分析顯示,活性碳表面的含氧官能團,如羧基(carboxyl groups)和酚基(phenol groups),能夠與鉛離子(Pb(II))形成穩定的化合物,達到淨水的效果。這意味著活性碳能有效吸附和去除水中的重金屬,如鉛、銅、汞等重金屬,從而保證飲用水的安全性。

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也就是說,活性碳不僅通過物理吸附去除水中的懸浮物和大分子,還可以通過化學吸附來處理更複雜的污染物。除了重金屬以外,眾多的有機物、臭味分子甚至是餘氯,也都在活性碳的守備範圍內。一篇發表在《Reviews in Chemical Engineering》的論文也指出,面對日益增加的新興污染物,活性碳也正是一種具有前景的選擇之一,尤其農藥、個人保健與衛生藥(PPCPs)以及內分泌干擾物質(EDC)與活性碳有很強的吸附性,能有效的過濾這些新興污染物。

更進一步,科學家們正在研究各種農業廢棄物和不同的活化方式。他們發現,透過不同的原料和活化方式,活性碳表面官能基和結構的差異可以提高對不同污染物的吸附能力。例如,當使用鷹嘴豆、甜菜甘蔗渣或咖啡渣作為前驅物時,這些活性碳材料展現出對銅離子、鉻離子、染料及其他重金屬和有機污染物的優異吸附能力。

接下來,如果你的淨水器功能只有過濾,能確保的只有有機物與重金屬的去除,細菌可能還是存在。

當我們談論淨水器的功能時,許多人誤以為只要經過過濾就能確保水質的安全。實際上,這樣的理解並不全面。如果淨水器的功能僅限於過濾,它能確保的只有去除水中的有機物質和重金屬,然而,過濾並不能消除所有細菌,因此水中的微生物仍然可能殘留。這就是為什麼,即便過濾器

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之外,還需要強效殺菌來進一步保證水質。

紫外線是我們日常生活中常見且高效的殺菌工具,從居家用的烘碗機到手術室、圖書館的空氣或表面消毒,紫外線技術的應用無所不在。在淨水系統中,特別是UV-C 紫外線(波長範圍100-280nm)被證明能夠有效殺滅水中的微生物。許多先進的淨水器配備 UV-C LED ,這種燈能夠針對細菌、病毒進行消毒。

圖片來源:Amway

怎樣算是一個合格的淨水器?

美國國家衛生基金會(NSF)制定了一系列針對淨水器的性能、安全性和耐用性的標準,稱為NSF/ANSI標準。

針對台灣飲用水可能遇到的問題:細菌、重金屬、新興污染物、餘氯,各有專門的訂定標準。

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NSF/ANSI 標準指的是美國國家科學基金會下美國國家標準協會的所訂定的標準,

eSpring益之源淨水器Pro通過的第一跟二項標準是NSF/ANSI 53和401標準,53項針對的是健康相關的污染物,包含重金屬如鉛、銅、汞等有害金屬離子,還包括一些有機污染物如揮發性有機化合物(VOCs)。401項則是針對來自農藥、藥物等新興的有機污染物,因為在傳統的水處理過程中難以去除,因此特別訂定。

第三項,則是針對UV-C LED紫外線滅菌艙殺菌效果的NSF/ANSI 55標準。這個標準不僅規定了紫外線強度,還包括了水流量和微生物減少效果的測試與持久性,確保淨水器具有足夠的殺菌消毒能力。根據實驗數據,UV-C  LED紫外線能夠有效消滅高達99.9999% 的細菌,99.99% 的病毒,以及99.9% 的囊胞菌,為飲用水提供極高的安全保障。

最後一項標準是NSF/ANSI 42,他針對的餘氯和其他會影響味道與氣味的雜質。也就是像eSpring益之源淨水器Pro有通過第42項標準的,在確保飲用安全的標準之上,還能讓你的水更好喝哦。

這邊也要補充,除了第42、53、以及401項規定的標準,eSpring益之源淨水器Pro還請NSF做了標準之外的各項過濾性能檢測,總共有超過170種污染物的過濾符合標準,包含各種化學物質、重金屬、生物性、農藥、藥物、甚至是近年大家關注的石綿、氡氣與塑膠微粒,都在可被有效過濾的列表之中。這真的很重要,如同一開始我們講的,隨著工業文明的發展,新興污染物的名單只會越來越長而不會減少,多做幾項檢測,絕對是更安心的。如果你的淨水器已經用了很久,但擔心新興污染物沒有在獵捕名單內,可以考慮換成有通過更高標準的淨水器哦。

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另外,一些品牌雖然也有NSF認證,但很多都只有零件認證。eSpring益之源淨水器Pro不只針對濾心,還通過「全機認證」,確保從淨水器流出來的每一滴水都符合標準。

進一步了解商品: eSpring益之源淨水器Pro

參考資料:

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【2014智活星期二】羅日生:3D列印輔助設計教學成果分享
PanSci_96
・2014/09/25 ・1025字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

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記錄:羅紹桀

台中教育大學的羅日升老師,這上學期課程結合最近非常夯的3D列印與台中市西川社區的特有「古婚禮文化」,進行課程的安排與產學合作。

羅老師任教的台中教育大學與西川社區在地理上相當靠近,大約路程只有二十分鐘不等,而西川社區在台中地區屬於古婚禮相當俱有特色與代表性的社區,因此羅老師選擇以「古婚禮文化」為主要的訴求,帶領同學進行文創加值的設計專案。

羅日生:適性3D列印輔助設計教學成果分享—以古婚禮文創商品設計為例

西川社區古婚禮的文創加值

事實上,西川社區本來就有許多古婚禮的相關設施,包含新郎街、古禮的迎親隊等等,由於這個課程是一個全新規劃的課程,因此學生需要一個數位化的軟體工具來輔助,羅老師首先花了半年的時間學會所謂的3D列印技術,接著,羅老師領導學生應用科技進行設計的應用過程,包括場域的踩踏、訪問社區居民,並聚焦幾個特定的議題,以「花轎」為例,一般來說花轎的意義代表首次出嫁,如果是再婚就會使用紙或彩布紮成的「彩轎」。

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最後實際做出古婚禮主題產品,每一組至少要做出兩樣以上成品,並且要有特定主題,設計發想、理念等等,期末把成果做成一場展演,主題為「弄囍」。

3D列印技術

在實作部分,是利用系上和智活聯盟的材料來作所謂的RP(快速成型)作出實體模型,然後進行上色,在系上剛好就有一臺3D列印機,用很簡單的輸出的流程,讓學生瞭解整個設計的實踐,這個過程看起來很簡單,但事實上要在一學期設計出一個產品事實上是有一點難度和時間上的緊迫的。

這次的課程規劃中使用的3D列印技術雖然最近非常夯,但它其實並非新的技術,只是近幾年專利到期,所以才會普及,使用使用3D列印的技術中,模型的建造是關鍵,有好的檔案才會有好的作品出來,羅老師認為,通常在做產品開發的時候,創意重要,設計實踐能力也很重要,尤其是現在很多3D列印或是一些技術越來越成熟了,這些技術加上所謂商品化的點子,與產學合作,就能產生更多的設計能量。

【關於智活星期二】

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【2014智活星期二】許倍銜:創意服務與場所改造
PanSci_96
・2014/09/25 ・1508字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 508 ・六年級

記錄:羅紹桀

許倍銜老師來自交大建築研究所,上學期開了一門「創新公共文化場所創造」課程,希望看待一個公共空間並為它進行「改造」,修課的同學以大學部為大宗、有各領域的大學生參與。

許倍銜:創意服務與場所改造

設計只是開口,環境是「活的」

這堂課為了讓學生實際操作,以公共場所來作為一個範圍。

為什麼選擇公共場域呢?我們整天的生活都在接觸各種不同的環境,這些環境都具備一個特徵,他們是「活的」。他們並不是靜態抽象的概念,包含許多的「事件」和不同的「元素」,它可能損壞,也可能出現新的需求以至於我們必須去更新它。

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環境一直在變動,所以它是「活的」。

因此我們在設計一個環境的時候,要知道建築物會根據時間的演進產生變化,我們沒有辦法「設計它的結果」只能「設計它的開口」。什麼意思呢?因為環境成形之後,會因為人的使用,時間的推移持續地變化,所以結果是「一開始的空間+再演進的空間+人的活動」形成「場所」的概念,所以設計時要瞭解,人的需求是會變化的、環境也是會變化的。

許老師舉了個國外停車場的例子,有一個停車場一開始「故意」不放停車格,看人們怎麼停,找人做記錄,規劃出人們停車的習慣,接著在依照記錄來設計停車格,這個案例告訴我們,環境的設計可以分階段做,不一定要一次做完。

當然像都市這麼大的尺度,這麼大的範圍,很多事情不是一次到位,以台北來說,最近一些文化園區慢慢加進來,就是一個「滲透」的概念,你設計幾個大的點,然後慢慢擴散出去。

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服務設計改造計畫

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但大的改造有難度與經費的問題,一般的民眾能做些什麼呢?就回到了我們的課堂在想的事情,如果能在學校裡做某些練習,希望能讓同學真的做些大規模的改造,例如公共空間裡的物件,這些物件單點之間產生的累積和連結將對公共空間產生影響,這就是老師這門課希望去做的。

林老師認為,要改造一個場域最重要的是「設計」「空間」「科技」三大要素。

林老師的課堂上採用了服務設計(Service Design)的概念,意味著用一個有系統的方法來觀察問題,並提出創意的解決方案。

在服務設計的階段中,有五個階段:

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Step1:尋找問題

Step2:提出解決

Step3:創新方案

Step4:情境設計

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Step5:服務藍圖

在前置工作的練習中,學生實際在學校進行調查,並以「角色扮演」的方式,一個人扮演使用者,一個人負責觀察問題,並提出解決方案,最後分成六組,各組的主題發想分別是「車棚e卡通」、「Idea Sharing board」、「歡樂烤肉區」、「校園智慧公車站」、「CT Bike校園景點探索」和「校園及時資訊分享」

潛力無上限,科技速成教學!

他們開始去觀察實體現況,並找出問題、從現況作分析,例如以烤肉區為例,下雨天不能使用該怎麼讓它變成可以?如何讓回收變得更便利?

接著進入設計階段,要把科技的想法與技術加入,由於大部分的學生沒有技術背景,課程中只用了一節課,教授兩個技術「makey makey」和 「Scratch」兩個相對易於上手的互動裝置,並實際應用,之後還加入了「Arduino」的應用,這些沒有相關背景的學生也竟然都能快速上手。(或許20小時理論又要再縮短成兩小時了XD)

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