前瞻技術脈動：先進材料與技術(202524)

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2025年10月29日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202524)

基於晶片的太赫茲波系統可實現更有效率、更靈敏的電子設備
太赫茲波(Terahertz waves)可以實現更快的資料傳輸、更精確的醫學成像和更高解析度的雷達。但為了克服大部分現有技術難將太赫茲源整合到電子設備中的問題，麻省理工學院的研究人員開發了一種太赫茲放大器-倍增器系統，該系統無需使用矽透鏡即可實現比現有設備更高的輻射功率。透過在晶片背面貼上一層薄的、有圖案的、介電常數介於矽和空氣之間的材料片，並利用更高功率的英特爾電晶體，大多數波將會從後面傳輸出去，而不是被反射，因此研究人員製作出更有效率、可擴展的基於晶片的太赫茲波發生器。這種緊湊型晶片可用於製造太赫茲陣列，用於改進的安全掃描器（用於檢測隱藏物體）或環境監測器（用於精確定位空氣污染物）。
參考來源：Chip-based system for terahertz waves could enable more efficient, sensitive electronics. phys.org, 2025/2/20

新的導電橋層間接觸可以提高二維光電子學的性能
研究人員提出一種全新的導電橋中介層接觸技術，以解決2D半導體光電二極體中常見的費米能階釘扎(pinning)問題。該技術在金屬與半導體之間引入一層薄氧化物，並在其中嵌入金奈米糰簇，從而有效解除接觸處的費米能階釘扎，同時保持低電阻，提升電荷傳輸效率。研究團隊將此技術應用於以二硫化鎢(WS2)為基礎的光電二極體，實驗結果顯示，該器件具有0.29 A/W的光響應度、122 dB的線性動態範圍以及9.9%的能量轉換效率。此外本設計還提供了一個平臺，可用於探測光載流子動態，並展示了其在全彩2D和3D影像傳感方面的潛在應用。
參考來源：New conductive-bridge interlayer contacts could boost performance of 2D optoelectronics. TechXplore, 2025/2/25

世界上最強的非液壓機械手臂可以舉起一輛福特F-250
Rise Robotics研發的"Beltdraulic"技術，利用皮帶和滑輪系統，成功創造出世界最強的非液壓機械手臂，能夠提起重達6,460磅（2,930公斤）的物體，超越原本由Fanuc M-2000iA以5,070磅（2,300公斤）保持的紀錄。這項技術不依賴液壓油，而是使用電動馬達來控制皮帶運動，並且完全電動、無排放。這種系統比傳統液壓系統節能65-90%，並且具有更高的效率、耐久性和精確度。Rise Robotics宣稱，這個機械手臂比液壓系統更快，並減少了維修和潛在故障的成本。
參考來源：World's strongest non-hydraulic robotic arm can pick up a Ford F-250. Newatlas, 2025/3/11

氫氣感測器預計將為更安全、更清潔的能源鋪路
曼徹斯特大學與沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的研究團隊研發出一種新型的氫氣感測器，跟舊型的感測器相比偵測微量氫氣的反應更快速且準確，新型感測器使用「p-摻雜」（p-doping）有機半導體技術，能迅速偵測氫氣濃度變化。這項發明已成功應用於管道洩漏檢測、密閉空間氫氣擴散監測，甚至搭載無人機在空中進行洩漏巡檢，此感測器能整合智慧裝置設計靈活，可實現持續、分散式的監控，這項技術有望推動氫能技術的安全應用，促進清潔能源的發展。研究團隊也致力於進一步優化性能，以推動氫能技術更安全、提高在多元環境下的長期穩定性。(1035字；圖1)
參考來源：Hydrogen sensor that could pave the way for safer, cleaner energy. TechXplore, 2025/3/6

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