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前瞻技術脈動：先進材料與技術(202604)

關鍵字：纖維膜；被動冷卻；2D電晶體；半導體；5G物聯網晶片；5G RedCap；共插層製程；鈉離子電池
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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2月4日
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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202604)

被動冷卻的突破可能會大幅減少數據中心的能源使用
研究人員開發出一種低成本纖維膜，其內部由微小互連孔形成網狀結構，可透過毛細管作用將冷卻液吸入表面。當液體蒸發時，能有效帶走電子設備的熱量。該膜設置於電子元件上方微通道的頂部，可吸入流經通道的液體並提升散熱效率。
參考資料：Passive cooling breakthrough could slash data center energy use. ScienceDaily, 2025/7/15    

2D電晶體可能比預期更早問世
MIT衍生公司CDimension團隊於2024年IEEE國際電子元件會議發表研究，針對2D半導體傳統製程需攝氏1000度高溫損害矽電路及晶圓級均勻性不佳等問題，開發200度低溫長晶技術，可於300毫米晶圓直接長晶二硫化鉬並提供完整n型、p型及絕緣材料系統。此技術可應用於先進邏輯元件、3D晶片架構及矽電路整合系統，推動2D半導體工業化發展。
參考資料：2D Transistors Could Come Sooner Than Expected. IEEE spectrum, 2025/7/17    

創新5G物聯網晶片設計
麻省理工學院(MIT)研究人員針對5G物聯網功耗限制、訊號干擾及跳頻複雜等問題，開發創新晶片採用5G RedCap標準與切換電容器網路，運用22奈米CMOS製程實現30倍干擾過濾能力僅消耗個位數毫瓦功率，目標支援250MHz至6GHz頻段，應用於健康監測器、智慧攝影機、工業感測器及穿戴式裝置。
參考資料：The Internet of Things Gets a 5G Update. IEEE spectrum, 2025/7/9

共插層製程使鈉電池快速充電成為可能
德國Helmholtz研究團隊指出，傳統認為會縮短電池壽命的“溶劑–離子共插層”（co intercalation）機制，一旦鈉含量降至臨界點，溶劑分子同步進入電極，形成「相反通量」，帶來超快動力學性能，在鈉離子電池正極也能實現「快速、可逆」性能。研究發現，鈉離子與有機溶劑分子能共插入金屬硫化物正極材料，形成一種動態共享結構，不僅促成超快充電/放電能力，也在多次循環中保持電容量穩定。這種共插層機制允許充放電過程中鈉離子與溶劑分子同步進出電極，顯著提升充放電速率，同時維持優異循環穩定性。此發現為鈉離子電池的快速充電與高性能設計開啟新可能。該研究已發表於《Nature Materials》期刊。（696字；圖1）
參考資料：Co-intercalation process enables fast-charging sodium batteries. TechXplore, 2025/7/21

 

 
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