前瞻技術脈動：先進材料與技術(202615)

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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5月22日

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圖、前瞻技術脈動：先進材料與技術(202615)

3D列印螺旋固態氧化物電池提供更輕、更小巧的能源解決方案
丹麥技術大學（Technical University of Denmark）研究團隊開發出新一代三維固態氧化物電池（3D-SOC），以週期性螺旋曲面（gyroid）結構取代傳統2D層疊設計。此設計透過3D列印成型，結合電解質、密封與支撐結構，隨後在表面鍍上燃料電極與氧電極，再經共同燒結完成一體化電池。不同於需多層堆疊與金屬連接件的傳統SOC，3D-SOC製程簡化、重量減輕，並能直接放大規模而不需額外零件。實驗顯示，該結構不僅具備燃料電池（發電）與電解槽（製氫或製合成氣）雙模式運作能力，還消除了金屬連接件，提升了穩定性與降低成本。由於其高緊湊性與輕量化特徵，特別適合航太與車輛應用。此研究不僅提供一種全新電池設計範式，也為推動能源儲存與轉換技術在高端產業中的應用開啟了新方向。相關研究成果已發表於《Nature Energy》。
參考資料：3D-printed gyroidal solid oxide cells offer lighter, more compact energy solutions. TechXplore, 2025/8/20

韓國開發隱形技術的核心雷達零件
韓國標準科學研究院（KRISS）成功突破技術封鎖，自主開發頻率選擇表面（FSS）設計軟體與雷達罩（radome）電磁波評估系統，成為首例完全依賴國產技術的案例。雷達罩是飛機與導彈的重要組件，需兼顧高頻率透射率、相位穩定性與耐高溫衝擊性能。KRISS所開發的FSS設計軟體結合AI與平行運算，能針對多層複合材料雷達罩結構進行高精度建模，設計速度較傳統工具提升50倍，且避免高額授權費用。其電磁測試系統亦透過AI加速，測試效率提升五倍，大幅縮短研製周期與成本。該技術已轉移至國內防務企業，轉讓金額達5億韓元，未來除國防應用外，亦具在航太、海事與移動產業的廣泛潛力，為韓國建立自主匿蹤武器體系奠定基礎。
參考資料：Korea develops core radar components for stealth technology. TechXplore, 2025/8/20

直接在電子產品上生長超薄半導體可以消除脆弱的製造步驟
美國萊斯大學（Rice University）研究團隊開發出一種無需轉移的方式，能直接在電子元件上利用化學氣相沉積（CVD）成長超薄二維半導體鎢二硒化物。研究團隊藉由在金電極上引導材料生長，成功製作出概念驗證電晶體。此方法避免了傳統轉移過程中材料易碎及性能劣化的問題，並能降低製程溫度，同時維持金屬電極完整性。研究成果為二維材料在高效能電子、類神經運算及太陽能電池等應用鋪路，並凸顯跨國合作對突破有限資源條件下製程挑戰的重要性，研究成果已發表於《Applied Electronic Materials》期刊。
參考資料：Growing ultrathin semiconductors directly on electronics could eliminate a fragile manufacturing step. TechXplore, 2025/8/20

薄膜的新方法可望實現無毒儲能
北卡州立大學（North Carolina State University）研究團隊利用薄膜厚度調控應變，進而精確控制相界分布，無需化學摻雜即可實現優異性能。研究對象為鈉鈮氧（NaNbO₃），屬於鉀鈉鈮氧（KNN）家族的無鉛鐵電材料。由於鈉具揮發性，傳統化學方法難以操控其相界，本研究則透過脈衝雷射沉積合成外延薄膜，證明厚度與MB、MC兩種晶相比例存在線性關係。實驗結果顯示，NaNbO₃薄膜展現出與最佳含鉛薄膜相當甚至更優的介電常數，且具良好的可調性，能隨外加電場改變儲電性能，對通訊與先進電子應用尤為關鍵。此方法證實無鉛薄膜可兼具高效能與環保特性，不僅適用於NaNbO₃，也可延伸至其他KNN系統及多種無鉛薄膜材料。該成果為開發新一代無毒、高性能電容器與鐵電元件奠定基礎，對推動綠色能源儲存技術與可持續電子產品發展具有重要意義。（1204字；圖1）
參考資料：New approach to thin films holds promise for non-toxic energy storage. TechXplore, 2025/8/21

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