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光子晶片以光取代電來處理資料,光在晶片內部的波導裡傳輸效率極高,但當我們需要把光從晶片「射出」到外部空間與真實世界互動時,從晶片到自由空間的介面,一直缺乏高效率、可整合解方。針對這樣的瓶頸,MIT 與 MITRE 等機構開發出「光子滑雪跳台 (Photonic Ski-Jump) 」成功展示全彩高解析影像投影與鑽石量子位元的精確控制,掃描效能較現有微機電系統(MEMS)反射鏡提升逾 50 倍,並且可以在標準 CMOS 晶圓廠製程中直接生產,展現出取代傳統光束掃描元件並克服規模化整合瓶頸的潛力。本研究獲得 MITRE 量子登月計畫與美國能源部資助,團隊正積極驗證大型陣列的量產良率,未來預計應用於輕量化 AR 眼鏡、自駕雷達、高速雷射 3D 列印及大規模量子電腦,期望打造下一代機器感知與人機互動的核心光學引擎。
高效的熱能管理是維持設備效能和壽命的關鍵。儘管柔性聚合物熱開關具備靈活性高與成本低的優勢,但多難以兼具彈性切換導熱率、可逆性、高韌性和可回收等特性。近期,由 MIT 機械工程系和南方科技大學組成的研究團隊發現, OBC (Olefin Block Copolymer, 烯烴嵌段共聚物) 製成的纖維能透過機械拉伸實現極速且可逆的導熱率調節。實驗證實該材料的熱切換響應僅需 0.22 秒,且經歷 1000 次的拉伸循環仍保有結構完整和運作穩定,成功突破傳統材料限制。本研究由美國能源部、美國海軍研究辦公室全球分部資助,由陶氏公司提供研究材料 OBC。團隊正在將實驗結果應用於模型,嘗試讓此材料在拉伸時產生更大的變化、優化其導熱性能。該技術可望應用在電子產品、智慧織品與建築基礎設施,期望能為工業應用提供兼具性能與永續的動態熱能調節。
自動化產線上的馬達一旦故障,往往需仰賴遠端供應商調貨維修,導致高昂停工成本。針對此瓶頸,MIT 微系統技術實驗室 (MTL) 首席科學家 Luis Fernando Velásquez-García 及其研究團隊,開發多模態 3D 列印平台:透過整合四種不同物理形態材料的擠出工具,在單一自動化製程中,精確堆疊導電墨水、磁性顆粒與結構塑膠材料,實現複雜電機的現場單步製造。 研究團隊在 3 小時內即可完成線性馬達所需的複合材質組件印製,材料成本僅約 0.5 美元。此技術展現出替代傳統精密致動組件的潛力,亦克服傳統硬體製造需依賴全球供應鏈與多工序組裝的技術門檻。 本研究獲得 Empiriko Corporation 與 La Caixa Foundation 贊助,團隊正致力將磁化步驟整合進列印流程,並開發各式商業用電機,期望進一步提升製造的自動化程度,使精密電子元件能更廣泛應用於現場快速維修、醫療設備及航太領域。