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Honda製作高純度金屬型奈米碳管的技術
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Honda 公司已經找出分別製作「金屬型」與「半導體型」奈米碳管的技術，有助於奈米碳管的量產化，對電子零組件、太陽電池等的材料的省力化居功厥偉，也有助於奈米碳管的實用化。該公司的美國研究發展子公司「HRI-US」，與Purdue大學、Louisville大學共同研究，成功的製作出91%的高純度「金屬型」奈米碳管。
依據傳統製法，「金屬型」佔25-50%；其餘為「半導體型」，不同用途的奈米碳管混雜其間，有礙其實用化。
研究人員將重點放在製作奈米碳管的觸媒上，以觸媒粒子的形狀、大小，以及結晶結構的不同，發現可以將其區分為「金屬型」與「半導體型」。甚至，依原料氣體的種類與配合比率等的不同，所得結果亦各異。據云，原料氣體使用沼氣（Methane），添加氫與水，利用氦氣（惰性氣體）送入製造設備的加熱爐，可以獲得91%的高純度金屬型奈米碳管。
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2009/11/04
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以微量銦開發出耐濕性佳的氧化鋅型液晶面板用透明導電膜
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日本高知工科大學研究團隊與化學製造商HAKUSUI TECH公司，以氧化鋅(ZnO)為主材料，開發出液晶面板不可或缺且耐濕性優越的「透明導電膜」產品。主流的透明導電膜雖皆是銦錫氧化物(ITO)所製成，但因銦(In)之價值較高難以穩定供貨，因此勢必要尋求替代材料。
價格低廉的氧化鋅雖是有力的候補，但以往因抗水性較差，較難與水分含量高的塑膠併用作為面板。而新開發產品的特徵是，可利用在對液晶面板的輕量化有所貢獻的塑膠基板上。
液晶面板因為是將液晶通電，因此必須在基板表面貼附透明導電膜。高知工科大學團隊發現，在氧化鋅中添加微量的鎵(Ga)和銦來製作導電膜，可以大幅提高耐濕性。銦的添加量在重量基礎下是佔全部材料的1%以下，與ITO薄膜成分中銦佔七成的比例相比，算是極為少量的。
氧化鋅的價格約為銦的百分之一以下。銦由於受限於原產國中國大陸的出口規定等，今後供貨仍將不穩定，因此新開發的產品可謂相當具有優勢。
以往氧化鋅的導電膜，始終存在的問題是，一旦含水就會發生電阻提高六至七成，並產生熱能。新開發產品使電阻下降為二成以下，因此禁得起實用化。塑膠比玻璃輕，作為液晶面板的基板，預測今後將更為普及。
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2009/11/10
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銀奈米粒子使太陽電池轉換率提高
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美國俄亥俄州立大學電機及物理學教授Paul Berger所領導的研究小組目前發表研究，在高分子太陽電池中加入少量的銀，可加速電流產生，使轉換率提高。其報告刊登於Solar Energy Materials and Solar Cells中。
研究小組測量有銀奈米粒子與沒有銀奈米粒子的高分子太陽電池的光吸收量與電流密度-每平方厘米所產生電流量。沒有銀奈米粒子的太陽電池，每平方厘米產生6.2 milli-amps，有銀奈米粒子的太陽電池，每平方厘米產生7.0 milli-amps（增加近12％）。細小銀奈米粒子能使高分子太陽電池捕獲更廣的光波長，也增加了電流輸出。研究小組認為這種技術能擴大高分子太陽電池吸收光波長的範圍，可突破目前轉換效率約5％的瓶頸，要至少到10％才能有實用化的價值。
新技術是將每個銀奈米粒子包在超薄聚合物層上（在包入銀奈米粒子之前，先將超薄聚合物層下方被覆一塗層，防止銀奈米粒子叢生，亦使銀奈米粒子自組裝成密集且有規律的馬賽克圖案），這是提高光吸收的關鍵。銀奈米粒子可提高任何類型太陽能電池的整體效率（包括高分子及其他半導體材料的太陽能電池），研究小組亦研究其他奈米粒子配方，以求突破。
藉由改變有機塗料、改變粒子的間距、改變每個粒子的大小及些微的調整馬賽克圖案等，皆可增加太陽電池吸收不同的光波長，從而獲得更多電流。金屬奈米粒子讓高分子太陽電池吸收更多的光。多吸收的光能激發金屬微粒中的電子，形成的電子波稱為電漿子（電漿與光子的混合物）。研究小組正積極的尋找一種簡單且不增加製造成本即能產生電漿子的方法（在室溫下、使用簡單的加工設備，使銀粒子自組裝在化學塗料上），以降低高分子太陽能電池的成本。
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2009/11/11
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東北大學將陶瓷與高分子平均混合 邁向高機能材料之路
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東北大學阿尻雅文教授研究團隊將有機高分子與無機陶瓷粒子兩者平均混合，開發出製作新材料之技術。一般而言，高分子與無機粒子親合性差、不易混合，藉由利用攝氏374度高溫、氣壓高達約220hPa之達到「超臨界」狀態的水分子，使兩者得以合成；對於較以往容易導熱的樹脂等高機能材料之研究製作方面，有著相當大的助益。
此新技術為東北大學與財團法人化學技術戰略促進機構共同研究之成果。將陶瓷與有機分子於超臨界水中進行化學反應時，分子會與表面緊密結合，有機溶劑或樹脂便可輕易混入。如此一來，便可成功的在高濃度下，將有機高分子樹脂之中的氧化鋁或氮化硼等陶瓷粒子成功的分散開來。
如果使用此新技術，除了可以充分發揮樹脂優異的柔軟性、透明性等特長之外，也能夠提高折射率。實際上，研究團隊已試作出熱傳導性較以往提高近十倍的樹脂以及高折射率之透明薄膜，預計可應用於電動汽車、燃料電池等領域。
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2009/11/12
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熱電技術發展現況
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近年來，由於能源短缺及溫室效應問題日趨嚴重，節能減碳及開發再生能源的需求越來越重要。熱電技術由於材料及設計技術的提昇使得性能大幅增加，也使得其應用 逐漸受到重視。由於任何能量的轉換及傳輸都會伴隨熱的產生，如能將廢熱再利用，則對於節能有很大的幫助。另一方面，由於沒有冷媒造成的環保問題，熱電技術 在熱管理的應用上也開始有越來越多重要的應用。針對熱電主題，作者將分從技術發展現況與產業應用現況兩個面向，分別介紹熱電材料及元件的最新發展及其在熱 管理和廢熱發電領域的重要應用。
目前商品化熱電元件的熱電優值最高的約在1左右，和其他系統相比，不論是在冷卻或是發電 的應用都還有限制，如圖二所示。因此目前在應用上是以利基產品為主，而當ZT>2時應用上就有很大的市場，可開始應用於家用空調及小型發電 機，ZT>3時則可取代汽車內燃機，利用燃燒氣體使熱電元件發電，並取代家用空調系統。ZT>4時則不但可以取代目前的中央空調系統，也將取 代發電廠成為最有效率的能源應用。因此ZT值的提升是熱電技術最重要的技術重點。
由於半導體材料具有合適的席貝克係數以及熱導率，且可以透過摻雜(doping)以改善 其導電特性，因此是目前的主要研究方向。除了複雜結構的塊材可以增加ZT值，奈米尺度的結構更被證實是最有潛力的性能提昇方向。然而隨著熱電材料的性能提 升以及在熱管理及能源方面的需求越來越多，使得熱電技術的應用越來越重要。
熱電材料應用特性
熱電材料ZT值和溫度有關，在不同應用的溫度下其不同材料的ZT值大小不同，如圖八所示。在低溫應用(<500K)的材料主要是……本文節錄自材料世界網「材料最前線」專欄，更多資料請參閱材料世界網 http://www.materialsnet.com.tw
2009/11/16
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強度1.7倍且毋需接著劑、不易剝落的鋁與碳素纖維之接合技術
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製造和販售鋁加工製品的日本三力工業，開發出鋁與高強度碳素纖維的接合技術。這種在鋁的表面施以特殊加工，使碳素纖維得以附著的技術，與以往使用接著劑的接合方式相比，更不易剝落。
該種接合技術是應用鋁的表面加工技術。首先，讓鋁的表面氧化，進行耐酸鋁(alumite)加工，使形成「陽性氧化薄膜」。藉此在鋁的表面產生直徑數微米到數十微米的小孔洞。接著在攝氏150度的高溫下，將其與碳素纖維重疊，構成碳素纖維的樹脂就會溶出，滲透入鋁表面的小孔洞中。置於常溫下冷卻後，就形成複合材料。
以往雖然使用特殊的接著劑，接合鋁和碳素纖維，但進行彎曲加工或鑽孔加工時，很容易剝落。若使用三力工業的新技術，接合強度提高，加工也變得格外容易。製造成本則與使用接著劑時幾乎相同。
三力工業採用厚度約1毫米的通用鋁合金，與厚度約0.1毫米的4層碳素纖維接合，以製作試驗品，並獨自進行彎曲強度的測試。以2片碳素纖維夾入鋁板的試驗品，強度為730牛頓是鋁板的1.7倍。1片碳素纖維和鋁板接合的情況，強度也達到1.6倍。碳素纖維越厚，強度就越高。
碳素纖維與鋼材並用，一方面能提高強度，另一方面重量也比鋼材大幅減輕。預期將應用於汽車用零組件，及該公司經手的警備用品等處。
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2009/11/16
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10分鐘檢測出病毒的新技術
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日本北海道大學的居城邦治教授、新倉謙一準教授等人，使用奈米尺度的超微粒子，開發出可以快速且輕易的檢測出液體中病毒（Virus）的技術。奈米粒子大量聚集至病毒表面，將產生顏色的改變。研究人員利用腦炎的porioma病毒加以實驗，已經確認其顏色的變化，該方法咸信亦可用來檢測流感病毒。
研究小組注意到，病毒感染時將對準細胞膜表面存在的一種糖---矽鋁帶酸（SiAl acid），而附著在細胞上。事先使矽鋁帶酸與金的奈米粒子鍵結，一旦有病毒，這些粒子即逐漸被拉引過去而聚集在一起。金奈米粒子單獨來看係呈紅色；但若多數個聚集在一起，彼此之間的距離縮短，光的吸收性質即改變，而呈現紫色。若有大量的粒子附著至病毒，由於外觀上的顏色會改變，所以可以進行病毒的檢測。
此技術運用至血液檢查時，由於血液原本即呈紅色，肉眼不易分辨顏色的變化，不過若採用拉曼分光法，問題即迎刃而解。研究小組希望獲得廠商協助，使其達到實用化的目標。
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2009/11/17
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以塗佈低分子開發出新型有機薄膜太陽能電池
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日本東京大學中村榮一教授研究團隊與三菱化學合作，開發出新型有機薄膜太陽能電池，同時以2015年為目標期望達到實用化水準。研究團隊於電極上塗佈可提升能源轉換效率的低分子材料，以這種簡化的方式來進行製作。以往的製作方式是以真空蒸鍍的方式將材料貼附於電極上，但並不適合量產化作業；此次的實驗中，轉換效率達到5.2%水準，並更進一步朝10%之目標持續研究中。
有機薄膜太陽能電池之構造為電極包夾於釋放出受光的電子之有機材料與吸收電子並傳導至電極的富勒烯 (fullerene，球狀炭元素)之中。研究團隊改良富勒烯部分之構造而開發出新材料；如此一來，便能夠將低分子有機材料與新材料富勒烯塗佈於電極上並進行加熱處理的簡化方式來製作太陽能電池。
雖然目前也有針對以高分子材料塗佈於電極上來進行太陽能電池製造的研究，然而由於分子控制不易，轉換效率也很難從現行的5~6%往上提升，因此使用容易控制的低分子材料能夠提升效率的研究方向便深受眾人期待。
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2009/11/20
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