前瞻技術脈動：先進材料與技術（202505）

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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 2025年3月12日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202505）

金色的斑點讓透明玻璃的一側變成完全不透明
研究人員開發出一種窗戶補丁，能在不模糊視野或顯著降低進光量的情況下，維持汽車與辦公室的隱私。他們在玻璃狀材料上覆蓋數十億微奈米級補丁，透過精確散射與反射光線，同時實現霧面與透明的雙重特性。

這種材料以數十億微小金屬補丁點為特色，可製成無眩光窗戶。製成的窗戶呈霧面，從外觀上看是不透明的，但從外部反射的光僅佔1%，仍然保持透明度。這讓汽車和辦公室能夠保持隱私，同時不會模糊視野或大幅降低進光量。研究人員在玻璃般的材料上覆蓋了數十億微奈米級的補丁，以正確的方式散射和反射光線，實現了霧面和透明的雙重特性。他們將這些組件排列在玻璃晶片上，以實現這一目標。這種材料非常適合用於製造較大的窗戶，可能有助於減少光污染。該研究發表在Science Advances期刊上。
參考資料：Gold flecks make super-transparent glass fully opaque from one side. New Scientist. 2024/03/15.

超高效能和異常準確：Stanford研究人員開發了一種新型頻率梳
由於頻率梳設備體積龐大、成本高且耗能，應用主要受限於實驗室環境。為解決此問題，可將兩種小型化頻率梳技術整合至易於生產的微晶片平台，實現更直接的應用。

由Stanford University研究團隊發表於《Nature》期刊的研究成果指出，該團隊開發了一種名為「微型梳」(microcomb)的新型頻率梳，具有高能效、精確和小巧的特點。該突破性技術可整合到日常電子產品中，應用於醫學診斷和環境監測等各種情境。研究團隊利用薄膜鈮酸鋰技術克服了傳統的限制，提供了一種可規模化的解決方案，適用於小型、低功率的設備。該設備結合了兩種不同的頻率生成策略，產生連續性輸出和平坦的梳狀結構，降低了所需的輸入功率，並在測量應用中提供更高的精確度。隨著進一步的發展，這些微型梳將可在傳統的微晶片工廠中大規模製造，廣泛應用於感測、光譜學、通訊和健康監測設備中。該研究是由NTT Research、United States Department of Defense、U.S. Department of Energy等機構資助。
參考資料：Ultra-Energy Efficient and Exceptionally Accurate – Stanford Researchers Develop New Type of Frequency Comb. SciTechDaily. 2024/03/24.

後院的昆蟲啟發了隱形裝置及下世代的技術
研究團隊從葉蟬微小體的幾何結構獲得仿生靈感，並揭示其光吸收特性，為下一代科技發展提供啟發。

賓夕法尼亞州立大學的研究人員最近進行的一項研究探索了葉蟬神秘的微粒—微小球狀蛋白質組織(brochosomes)，可能會啟發下一代科技的靈感。團隊複製了葉蟬微小體的幾何結構，揭露了它們的光吸收特性。這些發現可能導致像隱形斗篷和太陽能收集改善等創新。葉蟬微小體的足球形結構和一致的孔徑尺寸有助於吸收紫外線和散射可見光，可能作為對抗捕食者的防禦機制。合成的葉蟬微小體可能具有各種應用，從增強型防曬乳到訊息加密。先進的3D列印技術促進了複製過程。該研究凸顯了仿生學在材料科學中的重要性，暗示自然是創新的寶貴資源。該研究發表在Proceedings of the National Academy of Sciences期刊上。
參考資料：Backyard insect inspires invisibility devices, next gen tech. Science Daily. 2024/03/18.

用有機半導體點亮未來
如何開發在高亮度下仍能保持高效率的有機發光材料？關鍵在於探索材料特性與OLED性能的關聯，進而研發出既明亮、色彩鮮豔又節能的OLED材料。

英國聖安德魯斯大學的研究團隊發展一種設計高效發光材料的方法，能克服當今有機發光二極體(OLED)材料在亮度升高時效率下降的問題。研究團隊根據現有材料的特性，找出能降低材料單重激發態與三重激發態能量差的關鍵因素，並據以為設計準則。團隊認為，降低能量差可以使材料更有效地將三重態激發態轉換成單重激發態，在高亮度下維持較高的效率。這項發現將能協助開發出更明亮、更節能且色彩更豐富的OLED顯示器，相關研究成果已發表於《Nature》期刊。(1317字；圖1)
參考資料：Lighting up the future with organic semiconductors. TechXplore. 2024/03/27.

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