前瞻技術脈動：先進技術與材料(202522)

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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10月1日

圖、前瞻技術脈動：先進技術與材料(202522)

新型n型摻雜透明導電材料為全聚合物電致變色顯示器帶來希望
普渡大學的研究團隊開發了一種新型透明導電高分子材料，稱為n型摻雜的聚苯並二呋喃二酮(n-PBDF)，可用於全聚合物的節能電致變色顯示器。這種材料具備透明性、導電性及離子儲存能力，能同時簡化顯示器結構，並降低耗能至每平方公分僅0.7微瓦。實驗顯示，n-PBDF製成的顯示器不僅耐用，還能在靜態顯示下保持24小時的雙穩態特性(不額外耗電)。相比傳統的氧化銦錫（ITO），該材料更具柔性且易於量產，能用於可摺疊裝置或穿戴式電子產品。研究團隊未來致力於材料的均勻性與穩定性，並探索在其他電子與光電設備上的應用，例如電容器、電池及有機發光二極體等。
參考來源：New n-doped transparent conductor shows promise for all-polymer electrochromic displays. TechXplore. 2025/1/18

聚合物研究顯示，可重複使用且可生物降解的替代品有可能取代普通強力膠
科羅拉多州立大學研究團隊開發出新型生物降解黏合劑P3HB（3-hydroxybutyrate），研究發表於《Science》期刊。這種由微生物製造的天然聚合物經化學改良後，不僅黏著力超越現有石油基黏合劑，還具備可調強度、可生物降解及可回收再利用等特性。它可應用於鋁、玻璃和木材等多種材料表面，且承重能力優於傳統熱熔膠。這項突破為解決全球塑膠污染問題提供新方案，目前正朝向商業化發展。
參考來源：Polymer research shows potential replacement for common superglues with a reusable and biodegradable alternative. ScienceDaily. 2025/1/16

永續型SOT-MRAM記憶體技術未來可能取代電腦架構中的快取記憶體
利用「軌道霍爾效應」這一物理現象，能將電流轉化為磁性狀態，大幅降低記憶體寫入所需能量並提升效率，同時避免依賴昂貴材料。德國美因茨大學與法國 Antaios 公司合作，開發出一種基於 SOT-MRAM 技術的新型記憶體，透過軌道霍爾效應控制磁性狀態，成功減少資料寫入過程中的能耗。相較於依賴貴金屬且耗能高的傳統記憶體，此技術能在不影響性能的情況下，將能耗降低逾 50%、效率提升 30%，並減少約 20% 的寫入電流需求。此外，它還能確保長期熱穩定性，資料可保存超過十年，被視為現有快取記憶體的有力替代方案。
參考來源：Sustainable SOT-MRAM memory technology could replace cache memory in computer architecture in the future. TechXplore. 2025/2/6

「量子相干性」在超冷分子中仍然存在
哈佛大學的科學家證明了在超冷分子化學反應中量子相干性的存在。這些發現展現了利用化學反應在量子資訊科學未來應用的潛力。研究人員詳細介紹了他們如何研究超冷環境下涉及 40K87Rb 雙鹼分子的特定原子交換化學反應，其中兩個鉀-銣 (KRb) 分子發生反應形成鉀 (K2) 和銣 (Rb2) 產物。研究團隊透過操縱磁場準備了處於糾纏狀態的 KRb 分子中的初始核自旋，然後用專門的工具檢查結果。在超冷環境下，Ni實驗室能夠追蹤核自旋自由度，並觀察反應過程和結果背後的複雜量子動力學。利用雷射冷卻和磁捕獲技術，研究人員先前觀察到產物分子的旋轉運動和平移運動之間的能量分配是混亂的。因此，在相同的底層反應動力學中（這次是在核自旋自由度中）發現以相干性形式存在的量子序是令人驚訝的。在整個反應過程中，核自旋自由度內的量子相干性得以維持。相干性的存在意味著產物分子 K2 和 Rb2 處於糾纏狀態，並從反應物中繼承了糾纏。(1115字；圖1)
參考來源：Quantum coherence' survives in ultracold molecules. NSF. 2024/8/26

6. 前瞻技術脈動：先進材料與技術(202518)

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