前瞻技術脈動：先進材料與技術（202439）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年11月15日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202439）

仿生設備透過模仿人眼捕捉圖像
賓夕法尼亞州立大學的研究團隊開發了一種仿生設備，係參考昆蟲眼睛的工作原理，用模仿人類視錐細胞的鈣鈦礦材料創建了一個感測器陣列，以紅、綠、藍三層互補神經形態演算法執行信號處理和影像重建。這種設備可以實現低成本和製造複雜性的高解析度圖像擷取，並有助於許多應用，例如醫療診斷、自動駕駛汽車、智能監控等。研究成果已發表於《Science Advances》期刊上。
參考資料：Bio-inspired device captures images by mimicking human eye. Tech Xplore. 2023/05/12.

一種用於智慧紡織品和穿戴式裝置的軟性功能纖維製造技術
新加坡國立大學、加州大學洛杉磯分校(UCLA)和中國南京大學的研究團隊，受到蜘蛛吐絲的啟發，發展了能在一般環境下製造功能性纖維的技術。以聚丙烯腈和銀離子形成銀基配位錯合物，產出用於紡絲的塗料，並在過程中產生自發相分離，即使在室溫與一大氣壓力下也能形成彈性超分子網路。在銀離子被還原為銀奈米粒子後，即具有導電性，因此製成的功能性纖維可用於智慧紡織品及穿戴式裝置，具有相當高的實用價值。研究成果已發表於《Nature Electronics》期刊上。
參考資料：A technique to spin soft functional fibers for smart textiles and wearable devices. Tech Xplore. 2023/05/18.

多功能的“超級泡沫”能吸收漏油並殺死細菌
美國喬治亞大學研究人員發現由三維材料 PDMS（聚二甲基矽氧烷）基質所組成並添加石墨烯奈米片和抗菌銅微粒的泡沫，有粗糙的多孔結構，既吸油又防水，並指出如果用泡沫製成的海綿不會吸收任何的水，只會吸附水中的油，之後再去除其中的污油，又可以重複再利用，而海綿還可以吸收氯仿、鹽酸和其他有機污染物等非極性液體。除此之外，海綿含有銅微粒，能去除掉接觸到的細菌，研究團隊認為可以應用在醫療植入物的表面，不僅可以殺死細菌，還能排斥血液等液體，減少感染機會。另外，泡沫中的石墨烯奈米片使其具有導電性，進而提高其潛在用途。該研究近期發表在 ACS Applied Materials & Interfaces 期刊上。
參考資料：Multi-functional "superfoam" soaks up oil spills and kills bacteria. New Atlas. 2023/04/28.

新型3D列印方法成為發現和製造新材料的遊戲規則改變者
新穎的3D列印方法，以傳統製造無法比擬的方式生產材料。新技術在單個印刷噴嘴中混合多種霧化奈米材料油墨，在印刷過程中動態改變油墨混合比例。這種方法被稱為高通量組合列印(HTCP)，它控制列印材料的3D結構和局部成分，並以微尺度的空間解析度生產具有梯度成分和特性的材料。HTCP的用途極為廣泛，能適用於各種金屬、半導體和介電質，以及聚合物和生物材料。研究人員認為組合材料列印和高通量的特性相結合可以顯著加速新材料的發現和製造。(919字；圖1)
參考資料：Novel 3D printing method a 'game changer' for discovery, manufacturing of new materials. Science Daily. 2023/05/18.

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