前瞻技術脈動：先進材料與技術（202424）

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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7月31日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202424）

柔軟的無金屬磁鐵可供應機器人動力並引導醫療植入物
傳統的金屬磁鐵在這些應用中存在柔軟性差、毒性大的問題，以磁性凝膠取代金屬磁鐵的使用。美國密西根大學和德國馬克斯·普朗克研究院的團隊開發了一種新型的無金屬磁性凝膠，可應用於引導軟性機器人、醫療設備和植入物，以及新一代的藥物傳遞(投藥)。這種材料將碳基的磁性分子與凝膠的分子網路形成了化學鍵結，成為柔軟且保存期限長的磁性材料。這種凝膠可以成為醫療手術的無毒替代品，且能在環境和人體中降解，更可應用在藥物傳遞，並可望在未來實現更安全、更經濟的醫療手術，相關研究結果已經在《Matter》期刊上發表。
參考資料：Squishy, metal-free magnets to power robots and guide medical implants, TechXplore. 2024/01/16.

新型可攜式天線可以幫助災後復原通訊
迅速恢復緊急通訊，對協調救援工作至關重要，可攜式天線能各自與衛星及地面設備通信。史丹佛大學開發了一種可攜式天線，能在災害頻發區域快速安裝，或在偏遠地區建立通訊。這種天線由纖維複合材料製成，類似兒童的指套玩具，可在兩種配置之間輕鬆切換，分別與衛星或地面設備通訊，而無需額外的電源。該天線結構輕巧，體積小方便收納。具體來說，它可以折疊成一個直徑僅有約1英寸，寬約5英寸的中空環，高約1.4盎司。此外，它可以在拉伸到約1英尺高時，向四周發送較低功率的信號，更像一個Wi-Fi路由器，相關研究結果已經在《Nature Communications》期刊上發表。
參考資料：New, portable antenna could help restore communication after disasters, TechXplore. 2024/01/18.

科學家發現突破性超導體，具有可開關的特性
隨著工業計算需求的增長，為滿足這些需求所需的硬體尺寸和能耗也在增加，而超導材料為該困境的可能解決方案，因其可將能耗降到極低。由University of Washington和Argonne National Laboratory研究團隊發表於《Science Advances》期刊的研究成果指出，該團隊發現了一種具有對外部刺激獨特可調性的新型超導材料。該材料的特點是鐵、鈷和砷原子超導層間夾雜著鐵磁性銪原子平板，表現出對外部因素異常的敏感性。研究團隊採用先進技術，包括先進光子源(Advanced Photon Source, APS)，對晶體的微觀細節進行了為期一年的研究。透過施加磁場，研究團隊重新定向銪原子磁場線，與超導層平行。接著，透過電學測量和X射線散射技術，確認該重新定向消除了拮抗效應，成功實現零電阻狀態。另外，對晶體施加應力後，該晶體表現出其超導性的可調性，可被增強或削弱。該獨特性質有望為開發高能效且可切換的超導電路提供機會，革新大規模工業應用並推動量子技術的發展。(948字；圖1)
參考資料：Scientists Discover Groundbreaking Superconductor With On-Off Switches, SciTechDaily. 2024/01/21.

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