從材料創新到智慧防災 高科大整合海廢纖維與感測技術提升濱海工程韌性

(中央社訊息服務20261012 15:18:15)陳松靖教授團隊跨域研發　讓循環材料成為智慧邊坡防護新助力

面對極端氣候、濱海地質脆弱及工程設施長期維護等挑戰，如何透過科技研發提升基礎建設的韌性，已成為永續工程的重要課題。國立高雄科技大學(以下簡稱高科大)土木工程系陳松靖教授團隊獲海洋委員會補助，執行「海廢纖維增強綠色噴凝土應用於濱海易崩塌坡地之韌性提升與智慧監測研究」計畫，從工程材料、施工方式到智慧監測進行整合研發，將海洋廢棄塑膠轉化為結構補強材料，並結合感測技術，探索濱海邊坡工程兼顧耐久性、資源循環與智慧管理的創新模式。

從材料改質著手，提升噴凝土結構補強能力

陳松靖教授團隊針對濱海高鹽分環境下傳統鋼絲網容易鏽蝕，以及南部泥岩地形遇水易軟化、侵蝕與崩塌等問題，將廢棄漁網、寶特瓶等回收塑膠加工製成「海廢再生結構纖維」，並透過自主研發的物理壓紋改質技術，改善纖維與水泥基材之間的結合能力。 不同於傳統以鋼絲網進行補強的方式，海廢再生纖維直接拌入綠色噴凝土後，可在材料內部形成分散式補強結構，透過纖維的裂縫橋接作用，協助抑制裂縫擴展，提升材料的韌性。這項研發不僅拓展廢棄塑膠的高值化應用，也為濱海工程材料提供不同於傳統鋼材補強的技術選項。

結合材料與施工創新，兼顧環境效益與工程需求

本成果另一項特色，是將再生纖維材料與噴凝土施工方式相互整合，朝免除傳統人工掛設鋼絲網的工法發展，期望減少高處掛網作業需求，提升施工安全與效率。

依成果評估，每立方公尺噴凝土預估可使用6至10公斤海廢塑膠，並可減少約27公斤碳排放；若後續技術驗證與工程應用成果符合預期，濱海護坡使用壽命有望由傳統約5年延長至12年以上，並降低20%以上的全生命週期維護成本。這些效益顯示，工程材料的創新不僅關乎結構性能，也能進一步連結廢棄物資源化、減碳與公共工程的長期維護需求。

導入智慧感測，讓邊坡防護從結構補強延伸至持續監測

除了材料與工法研發，團隊也將智慧監測納入整體研究架構，開發可應用於噴凝土施工環境的抗衝擊智慧監測節點，透過雙層吸震封裝設計，提升感測設備承受高壓噴漿衝擊的能力，並運用低功耗廣域網路（LoRa）傳輸監測數據。

未來若結合AIoT物聯網分析與雲端監測平台，可望持續掌握邊坡的傾斜、應變及微小變形等資訊，協助管理單位評估邊坡狀態與潛在風險，讓工程防護不再僅依賴實體結構，也能逐步發展持續監測與預警管理機制。

以大學研發回應永續需求，拓展跨域技術應用價值

高科大表示，本成果展現大學研發從材料設計、土木工程到智慧感測的跨域整合能力，將環境資源循環與工程防災需求相互連結。透過海洋廢棄物高值化利用，研究團隊不僅探索再生材料在工程領域的應用可能，也進一步結合數位監測技術，回應永續基礎建設與韌性國土的發展需求。

未來，相關技術仍須持續透過材料性能測試、現地工程驗證及長期監測，確認其適用條件與實際效益。高科大將持續鼓勵學術研究與實務需求接軌，深化綠色材料、智慧工程及永續科技的研發應用，讓大學創新成果成為回應環境挑戰與促進社會永續發展的重要力量。

（新聞聯繫人：國立高雄科技大學秘書室公關中心楊豐榮專案資深經理）