光測力學寫新頁 國際交流開門戶~專訪王偉中教授
撰文、攝影/陳千惠 圖片提供/王偉中
1985年起在清華大學動力機械工程系任教的王偉中教授,建立設備相當完整的「光測力學」實驗室,隨著數位時代工具的演進而應用愈廣,如木材的收縮率、平面顯示器的玻璃基板等,都有突破性的研究成果,也成為國內產業界諮詢合作的對象。
王偉中教授指出,「光測力學」就是用光學的方法做力學的探討,它具有全場性、非破壞、高精確度、高敏度、遠端監測及即時性等特質,二百年前就被發現的光測力學在數位時代工具進步下,有驚人的發展。例如木材的收縮率,以前只能測出一個點、一個方向,該實驗室與加拿大最古老的大學University of New Brunswick (UNB)合作,應用數位影像相關(Digital Image Correlation, DIC)法,觀察木頭因濕度改變所造成的收縮現象,就可以測出木材全面的收縮率。

本研究應用數位影像相關(Digital Image Correlation, DIC)法觀察木頭因濕度改變所造成的收縮現象
我國的平面顯示器產業目前也與韓國競逐,國際現有可行之量測設備僅能逐點量測,王教授研究團隊發展國際首創之「穿透率極值光彈」理論,克服傳統式光彈法之困境,成功量測到玻璃基板內之殘餘應力,大幅提升檢測速率。他表示,該研究花了六、七年時間,目前正申請臺灣、美國與大陸的專利,應有助提升國內產業競爭力。

圖1 以國際首創之穿透率極值光彈理論量測0.7mm玻璃基板全場殘餘應力之結果

平面顯示器中玻璃基板本身殘餘應力之問題將可能導致Mura現象產生,而國際現有可行之量測設備僅能逐點量測,因此王教授研究團隊發展國際首創之穿透率極值光彈理論,不但克服傳統式光彈法之困境,成功量測到玻璃基板內之殘餘應力,大幅提升檢測速率。圖1為以穿透率極值光彈理論量測0.7mm玻璃基板全場殘餘應力之結果,可看出玻璃基板確實存有殘餘應力較大之情形(如箭號所示)。
清華光測力學實驗室過去主要重心在學術研究,隨著研究的推陳出新,產業界應用愈來愈多。「產業界會主動找我們解決問題。」王教授說,這些產業包括光電、材料、機械、自動化、半導體及通訊業等都有,因為過去產品有問題都送到國外,不但曠日費時,也不會主動為業界尋求解決之道;相反的,該實驗室可以告訴業者如何解決問題,幫助更大。
「練功這麼久終於可派上用場!」王偉中笑道,他從沒聽過學生失業或拿22K薪水,很多學生暑假在公司實習就被看中,還沒畢業就知道要去哪。得到2008年清華傑出教學獎的他,在教學第一天就給學生課程進度表,在二十多年前算是少數。「清華學生很優秀,我看到未來的希望!」他說「得天下英才而教之」是教書最大的成就感。
教學研究之餘,身為清大全球事務處的全球長,王教授更形同多了另一份全職工作。「全球事務處任務很重,往往要犧牲自己時間。」他坦言這份工作讓他忙到必須利用夜裡準備課程,連週末晚上有時都要接待外賓,但他認為臺灣是海島,如果不全球化要如何面對世界?「我告訴學生:你的工作不是只有在臺灣,有本領哪怕失業?」。因此王教授努力為師生打開通往世界的門戶,包括交換生、研究、老師交流、招收外國學生及引進國外學者,每年清大短中長期送學生出國達一千二百名,這些經驗改變了學生的人生。
身為國際交流幕後推手的王偉中教授自承「從小到大都這麼累」,但外人看他仍精神奕奕。「初高中時很愛運動,天天打籃球,有一些本錢。」他也坦言最近因太忙中斷了快走校園的習慣,「我一定要恢復!」他給自己承諾。
