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前瞻技術脈動：運輸科技（202303）

關鍵字：無線感測系統；橋梁結構；電動車；固態電池；電動馬達；電氣化；
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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2023年10月6日
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圖、前瞻技術脈動：運輸科技（202303）
 
研究人員開發用於連續監測橋樑變形的無線感測系統
美國賓州卓克索大學的研究人員開發了一種太陽能無線感測系統，能全天候監測橋樑變形，並在橋樑結構出現惡化時發出警報。在美國的617,000座橋樑中，超過40%的橋樑已有50年以上的歷史，因此需定期進行檢查。卓克索大學開發的太陽能無線感測系統，係由太陽能發電系統(內含鋰電池)、變形量測裝置及監控界面組成，在太陽能發電系統的幫助下，鋰電池隨時在充滿電的狀態，搭配支援無線傳輸的變形量測裝置，避免使用實體線路的連結，因此能在極端天氣條件下運作。本研究成果已發表於《IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics》期刊。
參考資料：Researchers develop wireless sensor system for continuous monitoring of bridge deformation. Tech Xplore, 2023/05/26.
 
新研究可能有助於提升電動車的電池效能
牛津大學研究人員主導的最新研究有機會顯著改進的電動車（EV）電池。這項研究發表於《自然》期刊，利用先進的影像技術揭示了導致鋰金屬固態電池（Li-SSBs）失效的機制。如果能克服這些機制，採用鋰金屬陽極的固態電池可能會顯著改善EV電池的續航里程、安全性和性能，並推動電動航空技術的進步。

使用X射線電腦斷層掃描的影像技術，在充電過程中可視化枝晶(Dendrite)故障。研究表明，枝晶裂紋的起始和擴展是獨立的過程。當鋰積聚在孔隙中時，枝晶裂紋就會開始。當孔隙被填滿時，電池的進一步充電會增加壓力，導致開裂。相比之下，當鋰僅部分填充裂縫時，就會發生擴展。像鋰這樣的軟金屬可以穿透高密度硬陶瓷電解質的過程已被證明具有挑戰性，獲得的額外見解將有助於固態電池研究朝著實用設備的方向發展。
參考資料：New study could help unlock 'game-changing' batteries for electric vehicles and aviation. Science Daily, 2023/06/07.
 
百萬瓦特等級的電動馬達可以幫助航空電氣化
麻省理工學院團隊在發表了航空發動機的研究成果，為解決電動馬達效能不足的問題，該團隊設計了一種功率可達數百萬瓦的電動馬達，其包括高速轉子、低損耗定子、先進的熱交換器及分佈式電力電子系統。這種整合式設計能減少傳輸損耗，並透過熱交換器進行有效的空氣冷卻，以產生足夠的功率，可以應用於大型的電動客機，為實現低碳航空提供了一個具有高效能的解決方案，相關成果已發表美國航空航天學會電動飛機技術研討會(EATS)。(810個字；圖1)
參考資料：Megawatt electrical motor could help electrify aviation. Tech Xplore, 2023/06/08.
 

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