新冠肺炎疫情延燒,有鑑於常見手動按壓的酒精瓶可能造成接觸傳染,屏東大學科普傳播學系STEAM教育團隊的同學應用平日所學,從電路的優化、整合到感應器的位置,甚至外形結構,歷經不斷的改造與測試,最後以microbit和紅外線感應器,搭配外部馬達,設計出結構耐用,成本低的自動酒精噴霧器,有利於大量安裝和推廣,15日先贈送2組自動酒精機給屏大圖書館使用。
科普傳播學系吳聲毅副教授表示,這次新冠肺炎疫情嚴重,很期待同學可以把自己平日所學應用到相關問題的解決上,以呼應古源光校長所說,「大學社會責任」(University Social Responsibility,簡稱USR)要透過「大學生社會責任」(University Students Social Responsibility,簡稱USSR)的實踐來落實。
由於在防疫期間中,發現學校內各處使用需要手動按壓的酒精瓶,可能造成接觸傳染,或需要更多人力協助。因此,他給系上STEAM教育團隊的同學一些挑戰,鼓勵他們以設計思考的思維出發,協助解決這個問題。設計思考的思維種在快速製作原型並快速驗證與修改。
該團隊同學包括王俞翔、李宛庭,在周炫辰同學的帶領下,持續針對手動或電動的方式、不同酒精瓶按壓的方式、以及不同馬達的抽水方式進行測試。雖然自動酒精機不貴,但讓同學藉由分析與比較,嘗試各項可能性,雖然費時耗力,但可大幅提升其學習經驗值。
科普傳播學系大四同學周炫辰表示,前一陣子台灣確診人數不斷上升時,讓他們不禁在想,每個人接觸過的東西,都要經過消毒才能讓下一個人使用或是再次使用,手是很容易接觸到病毒的部位,但又不能當做物品來消毒,因此除了用肥皂洗手外,大多數人都選擇以酒精消毒,並推出各種形式的容器來裝填與使用酒精,然而忽略了一旦接觸這些酒精噴瓶時,就會接觸到病毒,因此希望將噴酒精的動作自動化,以減少接觸的機會。
STEAM教育團隊希望可以做成小學生也能自行設計與製作的版本,在搜尋各種資料後,先以microbit配合擴充版,加上紅外線感應器和沉水馬達,打造第一代自動酒精噴霧器,但在充滿酒精的環境中使用沉水馬達,又擔心一旦有小火花或漏電,可能引起自燃,因此改以伺服馬達直接驅動壓瓶,無奈因為伺服馬達所能施予的力量太小,沒辦法直接套用到現有的壓瓶上。
同學重新對第一代自動酒精噴霧器進行改造,並改採用外部抽水馬達,而且改變原本的電源供給,將原本高電壓的鋰電池改為一般乾電池,未來期待能改為USB接頭,就可以行動電源供電。
在經過第一版自動酒精噴灑器製作後,同學進一步尋找更加簡單的方案,希望能夠直接自動按壓壓瓶,讓製作成本更低也更簡易,有利於大量安裝。他們以伺服馬達作為動力來源,以兩台伺服馬達拉動綁在壓瓶上按壓處的漆包線,以micro:bit控制伺服馬達同時轉動,讓壓瓶噴出酒精,但這樣的裝置較為損耗馬達,在製作時發現磯崎模組化有困難,後來只能放棄這個方案。
同學來來回回修改了數十次,從電路的優化、整合到感應器的位置,甚至外形結構,都經過不斷的改造與測試,周炫辰同學說,最讓人印象深刻的是,加入滾動式修正與使用者經驗,透過受試者使用後給予的回饋,進行結構與程式的修正,經過一連串的試用,讓結構與實用度趨於平易近人與穩定。