前瞻技術脈動：先進材料與技術(202601)

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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 2026年1月2日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202601)

蒸發冷卻技術可以抑制資料中心不斷增長的能源需求
隨著AI與雲端運算需求日益增加，資料中心的冷卻能耗已佔整體用電量約 40%，預計到2030年將大幅增加。為因應此挑戰，加州大學聖地牙哥分校（University of California - San Diego）研究團隊開發出一種創新「纖維膜被動蒸發冷卻」技術。該系統利用毛細現象在微孔中形成薄膜將冷卻液導入微孔纖維膜，藉由蒸發作用高效散熱，且無需額外電力驅動。在長時間運行中，此技術可在極高熱通量（高達 800 W/cm²）條件下穩定運作，不會因孔隙堵塞或局部乾涸而衰退，散熱效率優於傳統風冷與液冷系統，且採用低成本材料、易於擴展，具有高度應用潛力。
參考資料：Evaporative cooling tech could curb data centers' rising energy demands. TechXplore, 2025/6/13

一天內製成10萬個超導元件：推進超導電路取代半導體的可能性
美國麻省理工學院（MIT）與其他機構合作，成功開發出一種超導電路製程技術，能夠在24小時內製造出超過10萬個超導電晶體，遠超過傳統製程的速度。該技術結合先進的微影製程與創新的多層材料堆疊方式，使電路在不需要電阻或電容的情況下進行訊號傳輸，大幅減少能耗與干擾，對於量子電腦和高速計算元件的研發具有重大意義。這項突破讓超導元件首次有機會邁向實際應用與量產，未來可望成為低能耗高效能計算技術的新選擇。該研究成果已發表於《Nature Electronics》。
參考資料：Superconducting circuit could one day replace semiconductor components in quantum computing systems. TechXplore, 2025/6/17

新型被動冷卻技術效率增進10倍：發展更節能的降溫方案
新加坡南洋理工大學的研究團隊開發出一種新型被動冷卻塗料，以水泥為基底加入奈米粒子、聚合物與鹽，形成多孔結構。此塗料能反射88–92%陽光，並可散射95%的熱至大氣，同時保水約30%並具自動補水功能持續蒸發降溫。實測結果顯示，該塗料比普通白漆能節省約30–40%的空調電力，且多年暴露後仍能保持亮白而未變黃。這項技術結合輻射與蒸發冷卻，提供一條耐用、低耗能、良好地域適應性的實用降溫路徑，對緩解城市熱島效應有長遠貢獻。該研究成果已發表於《Science》。
參考資料：Passive cooling paint sweats off heat to deliver 10X cooling and 30% energy savings. TechXplore, 2025/6/18

全新的 3D 晶片可望使電子產品運行更快速、更加節能
麻省理工學院（MIT）研究團隊指出將高效能氮化鎵（GaN）電晶體整合至矽基CMOS晶片時，面臨成本高、製程需高溫金焊、精密切割與堆疊困難、散熱效能差等挑戰。團隊開發出低溫（低於400°C）的銅對銅鍵結技術，搭配奈米級定位工具，能精準將微小GaN晶粒整合至矽晶片上，提升導電與散熱效率。此製程可望實現高速、低耗能的混合晶片，應用於手機射頻放大器，並具備未來導入資料中心與量子設備的潛力。（926字；圖1）
參考資料：New 3D chips could make electronics faster and more energy-efficient. MIT NEWS, 2025/6/18

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