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前瞻技術脈動：先進材料與技術（202306）

關鍵字：奈米碳管；白熾燈；核廢料電池；人造肌肉；NASA；3D 列印超合金；
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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7月14日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202306）
 
白熾燈可以透過回收紅外線來節能
上海交通大學的研究人員開發出一種白熾照明裝置，它可以回收部分發出的紅外光，使其效率與 LED 燈差不多，但產生較少的碳排放。該裝置使用了一種由奈米碳管捲成的薄膜和一種含有硼和氮的陶瓷材料製成的線圈。這個線圈放在一個陶瓷盒子中，而盒子的窗戶則是由一種特殊的石英材料製成。不同於傳統白熾燈，這種裝置不需要在色彩準確性上做出妥協。照明消耗了全球20％的電力，產生了超過10％的碳排放量。這種新型照明裝置可以成為 LED 燈的替代品，有助於減少碳排放。
參考資料：Incandescent lamp could save energy by recycling infrared light. New Scientist, 2023/04/12.
 
核廢料驅動的電池可持續運作數千年
英國布里斯托大學的研究人員開發出基於放射衰變的核廢料電池，係以核廢料中的放射性物質「碳14」為基礎，利用「碳14」於放射衰變過程中所釋放的能量發電，並以人工鑽石封裝防止輻射外洩。美國新創業者NDB已於2020年進行驗證測試，由於「碳14」的半衰期長達5,730年，這款核廢料驅動的電池可持續運作數千年甚至更久，若進一步商業化可應用在長時間使用的固定裝置中，如物聯網的感測器、心律調整器等等。
參考資料：Nuclear waste powered battery lasts for thousands of years. The Brighter Side, 2023/04/17.
 
研究生幫助設計可分解的「人造肌肉」
科羅拉多大學波德分校的研究人員開發了一種生物可分解人造肌肉，係以生物可分解的聚脂混紡材料製成，裡面裝滿油類液體，透過施加電壓能做出類似肌肉的動作。這種電動人造肌肉被稱為HASEL，係使用一次性材料，可以彎曲 100,000 次或更多次而不會斷裂。本研究計畫獲得馬克斯·普朗克學會的支持，研究成果已發表在Science Advances期刊。
參考資料：Grad student helps design 'artificial muscles' you can toss in the compost bin. TechXplore, 2023/04/23.
 
NASA 推出突破性的 3D 列印超合金
NASA與俄亥俄州立大學的研究團隊成功地合作開發了一種新型超合金，可透過3D列印融合不同金屬，奈米級氧化物散佈於其中能有效增加合金的強度及韌性。這種超合金能作為火箭推進器的材料，即使在穿越大氣層時仍保持優良的機械特性，相關研究成果已發表在Nature期刊。(724個字；圖1)
參考資料：NASA unveils breakthrough 3D-printable super alloy. BGR, 2023/04/25.


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