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前瞻技術脈動：先進材料與技術（202303）

關鍵字：超材料(metamaterial)；聲波；奈米結構；自主實驗；新型混合催化劑；脫碳；有機混合離子電子導體(OMIECs)；生物神經元；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年6月9日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202303）
 
一種無需接觸即可移動物體的新方法
明尼蘇達大學的研究人員透過是用超材料(metamaterial)物理學原理來移動更大的物體，研究團隊開發了一種利用超音波操縱物體的方法，為製造業及機器人等產業的不需內部電源的非接觸式移動開啟了通道。超材料是人工設計用於光和聲音等波相互作用的材料，透過將超材料圖樣放置在物體的表面上，研究人員能是用聲音將其在不需物理性的接觸的情況下引導至某個方向，該技術對製造業或是機器人等領域的物體移動有幫助，該研究發表在Nature Communications期刊上。
參考資料：Not Science Fiction: A New Method To Move Objects Without Contact. SciTechDaily, 2023/01/08.
 
人工智慧發現新的奈米結構
人工智慧的產生，使得許多領域的發展增添加速器。美國能源部布魯克黑文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory, BNL)功能性奈米材料中心(Center for Functional Nanomaterials, CFN)的研究人員成功地證明了自主方法可以發現新材料。新發現的結構是由一個叫做自組裝的過程形成的，在這個過程中，材料的分子將自己組織成獨特的模式。將自組裝材料混合在一起使研究人員能夠發現獨特的結構，但它也帶來了新的挑戰。在自組裝過程中有更多的因素需要控制，找到正確的因素組合來建立新的有用結構是一場與時間的戰鬥。為了加快研究，研究人員利用了一種新的人工智慧能力：自主實驗。研究人員利用電子顯微鏡對這些關鍵區域進行精美的詳細成像，揭露了奈米梯子的軌道和橫檔，以及其他新特徵。從頭到尾，實驗持續了大約六個小時。研究人員估計，若以傳統方法他們可能需要約一個月的時間才能做到這一發現。相關研究已刊登於Science Advances期刊中。
參考資料：AI Discovers New Nanostructures. Eurasia Review, 2023/01/15.
 
新型混合催化劑有助於脫碳並使乙烯生產更具永續性
美國埃姆斯國家實驗室(Ames National Laboratory)和愛荷華州立大學、維吉尼亞大學及哥倫比亞大學的的研究人員合作開發一種新型混合催化劑，由鎳和銅等地球上豐富的材料組成的電催化劑，能從CO2電催化生產乙烯，且化學反應所需的能量更少。另一方面，其多孔隙結構也提高了反應的有效性，並利用CO2作為反應原料，解決全球減少釋放CO2到大氣中的的需求，同時消除使用化石燃料來製造乙烯。研究成果發表於美國化學學會期刊上。
參考資料：New hybrid catalyst could help decarbonization and make ethylene production more sustainable. Science Daily, 2023/01/27.
 
新的聚合物可以實現更好的可穿戴裝置
麻省理工學院的研究人員開發了一種稱為「有機混合離子電子導體(OMIECs)」設計材料的策略，其可以使離子和電子能力達到平衡。該設備是用來解決某些與人體結合的電子設備，例如透過生物組織的離子轉換電子訊號來運作的電子設備，需要最大限度的離子吸收，同時也會犧牲電子性能的問題。OMIEC的材料設計策略可以模仿生物神經元的方式來學習及保存這些訊號，可作為下一代仿生電子設備及人機介面的材料開發設計。該研究發表在Small期刊上。(929個字；圖1)
參考資料：New polymers could enable better wearable devices. MIT News, 2023/02/06.


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