國立清華大學團隊(NTHU Team)參加今年美國國防部高等研究計劃署(DARPA)舉辦的國際研究挑戰賽,從上百支來自全球各地的競爭隊伍中脫穎而出,以自行研發少元件、低成本、容易拆裝的「快速可拆裝式散熱暨熱導連接裝置」勇奪冠軍。
美國軍方為了讓應用於戰鬥機、超級電腦等主機板或是高頻率晶片能在振動環境下,快速散熱,從三年前開始舉辦Field-Reversible Thermal Connector (RevCon) Challenge,邀請全世界各地好手參賽,希望藉由集體智慧,研發出快速導熱並穩固主機板的散熱裝置。
今年在清華大學動力機械工程學系王訓忠教授與張禎元教授指導下,動機系13級張永鋒、動機所碩士生徐煒員、研究助理陳勁甫、14級桑凱特、工學院學士班王張安組成五人團隊應戰。他們從今年一月開始投入研發,嘗試各種穩固主機板的機械設計,以及各種不同材質的導熱媒介,耗費將近10個月的時間,最後成功以特殊導熱材質,搭配雙楔型卡榫,研發出媲美國防工業等級的快速可拆裝式散熱暨熱導連接裝置。
因緣際會得知比賽訊息,覺得清華學生有創意、也有設計能力,張禎元教授說,「為什麼不嘗試看看呢?」,於是他在系上公布訊息,立刻就有學生自願報名,張禎元老師負責引導學生在機械構思、王訓忠老師則與學生討論適合導熱的各種材質。
團隊成員動機系13級張永鋒與動機所碩士二學生徐煒員表示,「過程很艱辛,也很有收穫!指導老師們用引導的方式帶領團隊,讓大家自己思考最佳方式。就像在穩固主機板的設計上,NTHU Team利用雙楔型卡榫嵌合的方式進行固定,相較於其他隊伍都只用單一長條型設計,效果落差很大。」,陳勁甫表示,「這個創意來自平常開關門時,為了避免門版移動,在下面放置的三角形木頭。團隊不斷討論、嘗試,與老師討論可行性,他笑說,為了了解其中原理,成員們也實際到工廠切割模版,發現實際動手做跟想像落差很大,不過也從中發現問題,加以修正,才能得到最後的成果。」
「讓學生自己思考,創意不受限!」王訓忠教授提到,整個過程中,老師不給學生藍圖,全程都讓他們自己思考,自己動手做。他認為,能得獎很棒,但最重要是學生從過程中真正了解問題所在,並且克服。
進入決賽的其他六個團隊,分別來自美國密西西比州州立大學、伊利諾大學香檳分校、馬里蘭大學,密蘇里大學、喬治亞理工學院、以及上海東華大學。參賽隊伍必需在美國洛克希德•馬丁公司(Lockheed Martin)、波音公司(Boeing)、美國國防部等工程師、工程經理與專家學者所組成的評審團面前進行簡報,並當場測試本團隊所設計開發出的快速可拆裝式散熱暨熱導連接裝置。
最後, NTHU Team所研發的裝置,不僅導熱效果遙遙領先其他團隊,抗振與抗衝擊的性能,雙雙打破過去的紀錄並獲得評審團高度肯定,獲得2014國際挑戰賽的Best Thermal Performance Award。目前團隊也已將作品於台、美送申請專利,希望未來台灣產品能在世界發光發熱。
圖說2:團員(圖中至右分別為:徐煒員、陳勁甫)在主辦單位S. Chen教授(左)的現場監督下進行實測。