︿
Top

前瞻技術脈動：先進材料與技術（202513）

關鍵字：奇異晶體；迷宮；智慧表面技術(RIS)；無線電；量子效應；磁性；電鰻；果凍電池；
瀏覽次數：217｜ 歡迎推文： facebook twitter wechat Linked

科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2025年6月25日
facebook twitter wechat twitter

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術（202513）
 
在奇異晶體結構中發現極為複雜的迷宮
英國布里斯托爾大學的研究人員已開發出一種導航準晶(Quasicrystal)的演算法，這些晶體結構複雜，具有超越傳統晶體的獨特對稱性。該演算法能有效地映射出每個原子恰好接觸一次的路徑，形成複雜如迷宮般的圖案。儘管在計算科學中NP完備(NP-complete)問題極為複雜，但某些準晶出人意料地簡化了這一任務。應用範圍從加速掃描式穿隧顯微鏡到潛在地通過更有效的催化劑增強工業化學反應。這些發現的多功能性表明，隨著時間的推移，可能會出現更廣泛且未曾預料的應用。該研究發表在Physical Review X期刊上。
參考資料：Incredibly complex mazes discovered in structure of bizarre crystals. New Scientist. 2024/07/02.

新模型預測可重構智慧表面技術(RIS)對無線電傳播的影響
來自東北大學、薩里大學和諾丁漢大學的研究團隊開發了一種新方法，能夠評估RIS對無線電傳播的影響。RIS由許多波長反射元件所組成的陣列模組，能像鏡子一樣反射和引導電波，以強化信號的可靠性、強度和覆蓋範圍。RIS比安裝新基地台更具成本效益，但需要準確評估其效能才能實現大規模應用。現有評估方法通常需要高成本和複雜的模擬，而研究團隊透過阻抗矩陣直接得出了傳輸通道容量的數學模型，使RIS對無線電傳播的影響可不依賴昂貴的模擬進行評估。這項研究為RIS的優化定位做出貢獻，有望在增加無線信號強度和範圍發揮重要作用，相關研究成果已發表於《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》期刊。
參考資料：New model predicts impact of reconfigurable intelligent surfaces on radio wave propagation. techXplore. 2024/07/10.

量子效應釋放出新的磁性特性
鐵磁性(ferromagnetism)是一種重要的物理現象，在許多科技中扮演關鍵角色。由University of Basel研究團隊發表於《Physical Review Letters》期刊的研究成果指出，該團隊發現，二硫化鉬(molybdenum disulfide)這種二維半導體在某些條件下可顯現出類似鐵的鐵磁性(ferromagnetism)。研究團隊發現，在低溫和外部磁場的條件下，二硫化鉬中的電子自旋會對齊至相同方向。透過分析雷射激發後發射的譜線(spectral line)，該團隊確定了翻轉其電子自旋所需的能量，即交換能量(exchange energy)，約為鐵的十分之一，顯示該材料的穩定性。研究成果擴展了鐵磁材料的範疇，並突顯了二硫化鉬在未來電子和光電技術中的潛力。
參考資料：Quantum Effects Unleash New Magnetic Properties. SciTechDaily. 2024/07/11.

受電鰻啟發的柔軟、有彈性的「果凍電池」
當前缺乏能同時具備高導電性和高延展性的材料，限制了可穿戴設備、軟體機器人及醫療植入物的發展。劍橋大學的研究團隊受電鰻啟發，開發了一種柔軟、可拉伸的「果凍電池」，這種電池可用在穿戴式設備、軟體機器人，甚至可以植入大腦中用來輸送藥物或治療癲癇。這種果凍電池由水凝膠製成，含水量超過60%，能拉伸至原來的十倍長度而不影響其導電性，這是首次將高延展性與高導電性結合在同一種材料中。果凍電池利用層層堆疊的結構，就像黏土一樣，可以結合在一起，強化儲存容量。它們具特殊的分子鍵，使各層之間緊密銬在一起，能承受壓縮且具自我修復能力，適合用於醫療植入物，相關研究已發表於《Science Advances》期刊。(1074字；圖1)
參考資料：Soft, stretchy 'jelly batteries' inspired by electric eels. TechXplore. 2024/07/17.

 

 
歡迎來粉絲團按讚！
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述，僅為提供更多訊息，也不構成任何投資建議。
2.著作權所有，非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載，本中心保留一切法律追訴權利。