前瞻技術脈動：環境永續（202426）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年10月25日

圖、前瞻技術脈動：環境永續（202426）

完全可回收的印刷電子產品可能實現更環保的未來
根據聯合國估計，每年被丟棄的數百萬磅電子產品中，只有不到四分之一被回收。隨著全球逐漸升級到6G設備和物聯網(IoT)不斷擴大，電子垃圾的問題將更趨嚴峻，如何實現回收再利用為重要課題。杜克大學研究者生產出世界第一個完全可回收的印刷電子產品，在製造過程中用水取代使用化學品。透過減少危險化學品使用，指出一條工業界可遵循的路徑，以減少環境足跡和人類健康風險。

印刷電子產品製造商面臨的主要挑戰之一是成功地將幾層元件固定在一起，這對製造複雜的設備至關重要。杜克大學研究團隊展示了第一個完全可回收的印刷電子產品，使用三種碳基油墨：半導體碳奈米管、導電石墨烯和絕緣的奈米纖維素，並使用水基墨水。用於印刷的碳奈米管和石墨烯幾乎100%可以在同一過程中被回收和重複使用，幾乎不損失量和性能。這種方法使電子製造過程更環保，亦可用於製造其他電子元件，如刮刀、電池、電池蓋和電池座。該研究發表於Nano Letters。
參考資料：Fully recyclable printed electronics ditch toxic chemicals for water, ScienceDaily. 2023/04/06.

衛星圖像揭示了“隱藏的”龍捲風軌跡
隨著極端氣候頻率的增加，類似龍捲風的強大風暴發生得更為頻繁，但人類對於這些風暴的生成機制與移動原因仍知之甚少。因此，深入研究強烈風暴的形成與發展變得尤為重要。科學家借助衛星影像顯示了一條 60 公里長的潮濕地球軌道，發現其可能是龍捲風在貧瘠、沒有植被的土地上留下的痕跡。最近的研究表明，隨著氣候變暖，冬季風暴的強度可能會增加，此時這個發現，讓人類能深入了解在冬季植被較少時襲擊的風暴特別有價值。每年美國有超過 1,000 次龍捲風襲擊，但並不是所有的都同樣有可能被研究。人口稠密地區的風暴更容易被記錄與分析，風暴通常在景觀上留下明顯的傷痕，研究被龍捲風破壞的森林可以指示風暴的路徑。新加坡南洋理工大學的自然地理學家 Jingyu Wang 和他的同事們利用衛星探測那些致命風暴的特徵，發現龍捲風在深層潮濕的土地上，會留下比平常潮濕度更高的土壤。
參考資料：Satellite imagery reveals 'hidden' tornado tracks, Science News. 2023/04/09.

預測河流洪水風險的新方法可以幫助備災
挪威水研究所發展了一種可預測河流的極端洪水風險的新方法，能在從未發生過此類事件的區域進行預測。過去研究人員依靠過去已發生的事件來確定易受極端洪水侵襲的區域，新方法分析了德國和美國的101條河流在過去30年中的排放和洪水數據，並按照洪水大小進行分類。透過研究已經發生極端洪水的河流特性，包括降雨的大小和頻率以及水從周圍地區流入河流的速度等因素，研究人員確定了兩個能夠預測河流極端洪水的參數：河流流域的水的貯留和釋放方式，以及河流接收雨水和該地區水蒸發之間的平衡。這種方法有望在極端洪水發生之前識別風險河流，從而改進洪水預測和減災措施。該研究發表在Nature Geoscience期刊上。
參考資料：New way to predict river flood risk could help prepare for disasters, New Scientist. 2023/03/30.

用強力膠製成的可回收塑料可以取代聚苯乙烯
新型塑料可以取代聚苯乙烯塑料，並減緩超級塑料在濕氣下進行的聚合過程，從而製成更堅固的材料。美國愛達荷州博伊西樹城州立大學開發了一種由超級膠製成新型塑料，易於回收且不需要化石燃料進行生產。超級塑料的主要成分為氰基丙烯酸乙酯，也可以由二氧化碳製成的甲醛製成。研究人員開發了一種方法，以減緩超級塑料暴露在濕氣下時進行的聚合過程，以形成較長的聚合物鏈，從而製成一種更堅固的材料，稱為聚氰基丙烯酸乙酯(PECA)。這種塑料可以取代聚苯乙烯，一種常用於一次性杯子、餐具和優格杯中的塑料，占塑料廢棄物的6%。目前，該過程已經通過使用可輕易獲得的來源進行了實驗。該研究發表在Science Advances期刊上。(1367字；圖1)
參考資料：Recyclable plastic made from super glue could replace polystyrene, New Scientist. 2023/03/22.

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