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前瞻技術脈動：先進材料與技術（202405）

關鍵字：耐磨塗層；風力渦輪機；直升機螺旋槳；感測器；虛擬實境(VR)；紗窗效應；燃料電池；催化劑；貴重金屬；燃料電池膜；廢棄物處理；氫能；永續能源；
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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2月22日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202405）

研究人員冀望透過下一代感測器來防止災難
風力渦輪機、直升機螺旋槳、橋樑等結構的耐磨塗層皆採手動檢測，因此存在人為誤差且檢測時間長。英屬哥倫比亞大學的研究團隊開發了一種嵌入耐磨塗層中的感測器，能夠監測耐磨塗層的磨損，並檢測耐磨塗層的總磨損深度。嵌入式感測器已通過極端環境的實際測試，有助於及早發現設備及結構的磨損，確保其正常運行。該技術可應用於航空、海運、能源和建築等，以確保關鍵基礎設施和設備的安全運行，從而更好地應對氣候變化對設施和設備的影響，研究成果已發表於《Nature Communications》期刊。
參考資料：Researchers hope to prevent catastrophes with next-generation sensors. TechXplore, 2023/10/18.

新技術降低了VR螢幕上惱人網格圖案的可見性
低解析度會導致VR螢幕上出現網格狀圖案，導致「紗窗效應」，大大降低了視覺質量和沉浸感。群創光電(Innolux)的新技術旨在改善VR螢幕「紗窗效應」的問題，提供更高畫質的視覺體驗。該技術包括了使用2117ppi的4K VR LCD，以及mini-LED背光模組，進一步增加對比度、色彩準確度、可視角度並減少耗能。這項技術不僅價格便宜能呈現寬廣視野，更對遊戲和娛樂有幫助，及促進在醫療保健、汽車和建築等各個行業的應用，給予用戶更真實的沉浸式體驗，研究成果已發表於《Journal of Optical Microsystems》期刊。
參考資料：New tech reduces visibility of the annoying grid pattern that appears on virtual reality screens. TechXplore, 2023/10/19.

結合金屬製造更便宜、更穩定的燃料電池
大多數研究都集中在使用鉑作為驅動化學反應的催化劑的電池上。然而，這種材料稀缺，成本昂貴，而且用於此應用時不是特別穩定。加拿大西方大學的研究人員發現，將其他金屬（鈀和鈷）與鉑結合可以減少產生能量所需的鉑量，進而為燃料電池提供更穩定的催化劑。透過增強鉑的催化性能和提高催化劑的耐用性，不僅減少了對稀缺和昂貴材料的依賴，而且提高了質子交換膜燃料電池(PEMFC)的整體效率和壽命。這一突破有潛力使燃料電池更加經濟可行和環境友好，推動清潔能源技術的更廣泛採用。研究人員表示：「我們的研究代表了朝著永續能源解決方案邁出的重要一步，透過提高效率、降低成本和改善環境影響來解決燃料電池的局限性。通過緩解這些挑戰，我們希望加速全球向清潔能源的過渡，並為應對氣候變化做出貢獻。」
參考資料：Combining metals for cheaper, more stable fuel cells. TechXplore, 2023/10/21.

用雞毛產生潔淨電力
食品工業產生大量雞毛，每年約有4,000萬公噸的雞毛被焚燒，釋放大量有害氣體
。蘇黎世聯邦理工學院和新加坡南洋理工大學的研究團隊，找到一種生產燃料電池膜的新方法，萃取雞毛中的角蛋白，將其轉化為類澱粉纖維，應用於燃料電池膜的製造。這種材料環保、供應充足，且成本效益更高，不僅可以解決廢棄物處理的問題，還有望推動氫能作為永續能源的應用。研究團隊將持續研究這種角蛋白燃料電池膜的穩定性和耐用性，相關研究已發表於《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊。（1026字；圖1）
參考資料：Generating clean electricity with chicken feathers. TechXplore, 2023/10/20.


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