前瞻技術脈動：先進材料與技術（202418）

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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6月26日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202418）

可以大規模生產的高效太陽能電池
由於光收集材料如鹵化鈣鈦礦(halide perovskites)的使用，太陽能電池效率近年來大幅提升，但在大規模生產方面仍然存在挑戰。萊斯大學的研究團隊透過動力學控制結晶過程的溫度和時間，逐漸調整結晶動力學參數，實現了純相合成(phase-pure synthesis)，成功製造出符合理想厚度和純度的2D鈣鈦礦半導體層，將可提高鹵化鈣鈦礦新興技術（如光電子學和光伏）的穩定性並降低成本。
參考資料: Breakthrough synthesis method improves solar cell stability. NSF, 2023/12/07.

更高品質的電動車電池
電動車電池發展關鍵在於提升功率和降低成本。傳統鋰電池因儲能能力受限、生產成本高，導致電動車市場擴展速度受限。麻省理工學院及慕尼黑工業大學的研究團隊開發了一種新的合成方法，使用液態而非陶瓷前驅合物。這種固態電池以金屬鋰製陽極，可以製造出更小、更輕、更強大、更安全的電池，固態電池的所有組件都是固態，具備抵禦鋰樹枝狀結晶引起的危險短路和熱失控的效能，且無易燃液體。
參考資料: Researchers develop promising approach to smaller, more powerful, safer electric vehicle batteries. NSF, 2023/11/28.

震動藥丸透過讓胃感覺飽足感來幫助減肥
麻省理工學院的研究人員研發了一種振動藥丸，能欺騙大腦感到飽足，潛在地提供比胃繞道手術或藥物的非侵入性肥胖治療方案。這顆藥丸大約和標準維生素藥丸一樣大，內部裝有一個由小型電池供電的振動馬達。當這顆藥丸抵達腸道時，胃酸會將外層溶解，將電子電路封閉，並啟動振動。在豬隻實驗中，服用這顆藥丸的豬隻比沒有服用的豬隻少吃了約40%，並具有較高水平的食慾控制激素。研究人員希望很快就能在人體中測試這顆藥丸。該研究發表在Science期刊上。
參考資料: Vibrating pill may help with obesity by making your stomach feel full. New Scientist, 2023/12/22.

模仿北極熊皮毛的毛衣可以在嚴寒中保持溫暖
一種模仿北極熊毛的合成纖維設計可能應用在下一代太空服、軍服以及嚴寒天氣的服裝中。這項研究由中國浙江大學開發，該纖維被包覆在一層橡膠外殼中，由低密度和高孔隙率的「氣凝膠」組合構成。團隊聲稱這種纖維在經過1萬次拉伸循環的測試後，仍保持其結構，可拉伸達到1600%。儘管一些專家對此表示懷疑，但研究人員認為，由於該纖維具有優越的保溫性能和多功能性，它在極端寒冷環境下的軍服和太空服中有潛在應用價值。該研究發表在Science期刊上。(880字；圖1)
參考資料: Sweater that mimics polar bear fur may keep you warm in extreme cold. New Scientist, 2023/12/21.

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