2026/01/23 / 張嘉盛/嘉義
被視為電機電子領域指標性競賽的「2025全國大專校院智慧創新暨跨域整合創作競賽」日前揭曉，嘉義大學電機工程學系學生郭彥銘、謝佳儀、李釉程及吳承訓，在電機系張慶鴻教授及應化系黃正良教授指導下，作品「基於奈米銀的硫醇光學檢測系統」在全國71所大專校院、402支隊伍中脫穎而出，榮獲「智慧機器科技組」第二名，展現嘉大學子創新研發與實作能力。
►嘉大電機系張慶鴻教授及應化系黃正良教授指導學生團隊榮獲「2025 智慧創新暨跨域整合創作競賽」第二名，展現跨領域合作的豐碩成果。
硫醇類分子是一種日常生活中常見、卻不容易被察覺的重要化學物質，廣泛存在於食品、飲品與生物樣品中，常與「風味、品質與真偽」密切相關。傳統釀造醬油中，長時間的發酵過程會自然產生特定比率的硫醇化合物；若以化學方式快速製成，其硫醇組成與濃度往往明顯不同，因此硫醇可作為判斷是否為真正釀造醬油的重要指標之一。而在蜂蜜品質鑑定上，天然蜂蜜中含有來源於花蜜與酵素反應的微量硫醇類物質；若摻入果糖或人工糖漿，硫醇訊號會顯著降低，可作為判斷蜂蜜純度的潛在依據。
►嘉大電機系「光變捕手」學生對於「2025全國大專校院智慧創新暨跨域整合創作競賽」展現跨域整合能力。
過去曾引發食安疑慮的三聚氰胺摻假事件，雖然主要影響的是蛋白質測定，但間接也可能稀釋或改變原本樣品中硫醇相關的化學環境，透過靈敏的硫醇檢測，有機會輔助判斷產品是否被不當添加。市面上常見的手搖飲、果汁或茶飲，是否使用天然茶葉或水果原料，往往難以肉眼分辨；因天然茶葉與水果在萃取或氧化過程中，也會產生具有特徵性的硫醇訊號，若完全以香料或濃縮糖漿調製，其硫醇表現也會顯著不同。因此，硫醇檢測未來也可應用於快速鑑別飲品原料的真實性。
硫醇類化合物通常使用層析結合質譜的方法，不僅設備昂貴、檢測流程耗時，也難以符合即時監測需求。嘉大團隊研發初衷是打造一套「帶得走、現場即測」的檢測裝置，作品以三角奈米銀（AgNPs）的局部表面電漿子共振（LSPR）效應為感測核心，當鹵素離子對奈米銀產生蝕刻，顏色由藍色轉換成黃色，對應光學訊號會出現變化；而硫醇分子可在奈米銀表面形成保護層、抑制蝕刻反應。系統藉由監測光譜變化，建立光強度與硫醇濃度的關係，以達到快速且高靈敏度的檢測。
►嘉大電機系「光變捕手」團隊向教育部資訊及科技教育司吳穎沺司長（左一）介紹整套系統運作流程。
在系統設計上，嘉大團隊導入「十字雙波長檢測」與高速精密採集機制，以雙波長互補量測避免單波長飽和，同時以20 ms測量週期、50 Hz數據率捕捉反應過程的動態變化。操作端則整合2.8吋觸控螢幕即時顯示雙波長曲線，並提供聲音／視覺回饋，讓使用者能以接近手機的直覺方式完成檢測，降低現場操作門檻。系統流程以三步驟設計：樣品與奈米銀溶液混合後置入儀器，系統自動偵測就位並進行快速預檢；接著依倒數提示加入蝕刻液（如KBr水溶液）並連續量測；完成後可自訂檔名，數據將同步儲存至SD卡並上傳至Google Sheets雲端資料庫，方便後續進行趨勢比較、圖表分析與回歸推算。
►嘉大電機系「光變捕手」團隊研發之「基於奈米銀的硫醇光學檢測系統」實機外觀，可透過觸控介面進行量測。
評審高度肯定嘉大團隊成功整合光電電路設計與奈米材料化學，在硬體完整度與量測精準度表現突出，並提出具體可行的低成本解決方案。成員李釉程指出，電機系與應化系在高教深耕計畫支持下展開深度交流，跨域合作展現優異成果。隊長郭彥銘分享，過程中在奈米銀與感測器靈敏度校正上曾多次失敗，但在老師指導與隊友堅持下逐步突破；未來希望持續優化技術，拓展到更多食品安全或水質檢測應用。
