前瞻技術脈動：先進材料與技術(202607)

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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3月11日

圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202607)

重塑鈣鈦礦太陽能電池穩定性和永續性的設計策略
香港科技大學(HKUST)攜手美國與瑞士研究機構，提出受生物結構啟發的多尺度設計策略，提升鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的穩定性與耐用性。該策略從分子晶體調控、自我修復機制，到裝置層光管理與熱散逸，模仿葉片與甲蟲外殼的自然功能，解決PSC面臨的附著力不足、機械脆弱及環境壓力問題，如熱、濕氣和紫外線等。此方法有效增強電池壽命與可靠性，推動鈣鈦礦太陽能技術商業化。相關研究已發表於《Nature Reviews Clean Technology》，為綠能發展提供新視角與技術路徑，助力可再生能源產業轉型。
參考資料：Design strategies for reshaping stability and sustainability of perovskite solar cells. TechXplore, 2025/7/25

仿生人工肌肉問世：讓機器人能踢腿、舉物與感知動作
美國西北大學(Northwestern University)的研究團隊開發出一種新型人工肌肉，能模仿人類肌肉的伸縮與力量，為未來機器人帶來更真實的動作能力。研究人員運用3D列印技術，製作出一種特殊結構「HSA」，並用橡膠包覆成柔軟外殼，透過小型電動馬達驅動，就能像肌肉一樣彎曲、收縮、出力。這些人工肌肉體積小巧，卻可伸展達30%，並能舉起相當於自身重量17倍的物體，甚至能透過調整剛性來吸收外部衝擊。研究團隊同時打造出一條與人類尺寸相近的機器腿，內含骨架、人工肌肉以及可感測肌肉運動的感測器，成功示範踢球與彎曲膝蓋等動作，且可由電池驅動運作數千次。這項創新有望讓機器人的動作更加自然，能走路、跑步甚至安全與人互動。相關研究已發表於《Advanced Materials》期刊。
參考資料：Bioinspired artificial muscles enable robotic limbs to push, lift and kick. TechXplore, 2025/7/28

研究人員發現碳污染是氧化鎵電子裝置的關鍵障礙
康奈爾大學(Cornell University)研究團隊發現，β‑Ga₂O₃（氧化鎵）元件在金屬接觸層（如 Ti/Au）與半導體交界面存在一層微米級碳汙染（約1nm），其來源包括空氣暴露與加工殘留材料，導致接觸電阻異常升高，影響元件效能。研究發現透過 UV‑臭氧或活性氧處理，可在數分鐘到一小時內清除碳汙染層，使接觸電阻降低至約0.05 Ω·mm，達到接近理想線性歐姆接觸。此技術突破性消除碳汙染障礙，顯著提升β‑Ga₂O₃超寬能隙半導體的導電可靠性，有助於推動其在電動車與電網基礎設施等高功率應用的商業化進程。本研究已發表於《APL Materials》。
參考資料：Researchers identify carbon contamination as key barrier in gallium oxide electronics. TechXplore, 2025/7/28

仿人皮膚電子布料問世：讓機器人擁有「觸覺」的新感測技術
紐約州立大學水牛城分校(University at Buffalo)工程團隊研發出一種仿人類皮膚觸覺的新型電子紡織(E-textile)感測系統，成功賦予機器人「觸覺」。這套系統模擬人類手部神經反應，能即時感測壓力、滑動與物體移動，並透過摩擦產生微小電流(稱為「摩伏效應」)，作為機器人判斷抓握強度與調整動作的依據。研究團隊將此感測布料裝在3D列印的機器手指上，並成功示範在夾取金屬物體時能即時感知滑動並加強握力。其反應速度可達0.76毫秒，與人類皮膚接近。這項突破將有助於製造更靈巧的機器人手、醫療用義肢，乃至精密手術輔助工具，相關研究成果已發表於《Nature Communications》期刊。（1076字；圖1）
參考資料：Scientists give robots a sense of touch with fabric that mimics human skin. TechXplore, 2025/8/1

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