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前瞻技術脈動：先進材料與技術（202401）

關鍵字：新型塗料；建築物隔熱；防水性；紫外線輻射；智慧型窗戶；原子薄金屬層材料；MXene；智慧電致變色；鋅離子電池；強導電性；存儲電力；電磁波干擾；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年1月5日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202401）

色彩繽紛的新塗料可阻擋熱量，帶來涼爽的夏季和溫暖的冬季
美國Stanford大學團隊開發新型塗料，可以顯著阻擋熱量，使建築物內部根據需要保持溫暖或涼爽，而無需消耗太多能量，同時有多種顏色可供選擇。新油漆由兩層組成，下層含有鋁片，可反射高達 80% 的紅外線輻射，進而防止熱量透過；最上面是一層對紅外線透明的超薄外層，由不同顏色的無機奈米顆粒組成。新型塗料可應用於建築物的外部有助於夏季時的建物隔熱，也可以應用於內牆，以在冬季更好地保持室內熱量。此塗料也具有防水性，並且在暴露於 80 °C (176 °F) 高溫或-196 °C (-321 °F）、高酸度和低酸度的環境也沒有對它們造成太大的影響。
參考資料：Colorful new paints block heat for cooler summers and warmer winters. New Atlas, 2023/08/15.
 
科學家開發從太陽能板中回收高純度矽的方法，用以再製鋰電池
新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)的研究團隊開發從太陽能板中回收高純度矽的新方法，可望解決太陽能板回收和再利用的問題。研究團隊改用磷酸作為主要提取劑，從過期的太陽能板中回收高純度矽，用以再製鋰電池，能表現出與新購買的矽相媲美的性能。這種回收方法不僅更環保，更能支持電動車等領域對高純度矽的需求，同時減少了太陽能板廢棄物的問題，相關研究成果已發表在《Solar Energy Materials and Solar Cells》期刊上。
參考資料：Scientists develop method to recover high-purity silicon from solar panels for upcycling into lithium-ion batteries. TechXplore, 2023/09/07.
 
超高效能的智慧型變色的柔韌電池
韓國科學技術研究院（KAIST）材料科學與工程學系及明知大學材料科學與工程學系的聯合研究團隊，已經開發出一種智慧電致變色鋅離子電池。這種電池使用電致變色聚合物陽極，搭載了「π-橋構空間體」，可以增強電子和離子的運動性。即使在長期暴露和機械變形的情況下，它仍保持著優良的電致變色和電化學性能。這項技術可能會改變能源存儲和顯示設備，可以應用於吸收太陽能並阻擋紫外線輻射的智慧型窗戶等領域。該研究發表在Advanced Materials期刊上。
參考資料：A smart color-changing flexible battery with ultra-high efficiency. TechXplore, 2023/09/01.
 
科學家改進原子薄金屬層材料的製造方法
2011年，科學家發現被稱為MXenes的材料，而芝加哥大學的研究團隊最近找到可以更快、更輕鬆地製造Mxene、同時減少有毒副產物的方法，他們透過在金屬薄層之間滑動不同的離子，將可開發出由多層次薄金屬製成的新應用材料。通常，當金或鈦等金屬被削成原子薄片時，它就不再具有金屬的性能。但MXene中異常堅固的化學鍵使它們能夠保留金屬的能力，例如強導電性。這些優點可以使MXene可用於構建新設備，例如儲存電力或阻止電磁波干擾，這使得它們對於未來的高科技電子產品或能源儲存非常有用。(917字；圖1)
參考資料：Scientists discover easy way to make materials with atomically thin metal layers. NSF, 2023/06/27.
 

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