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近年來,吞服式醫療裝置的功能已從監測生命徵象延伸到給藥與電療。其中需要電源的裝置常使用含鋰或氧化銀的鈕扣電池,這類電池若保護塗層在通過消化道時受損,可能帶來安全疑慮。 麻省理工學院研究團隊以可在體內安全降解的鎂與三氧化鉬做電極,結合能控制體內分解時間的天然蠟封裝,開發出這款新型紙電池。其電壓達 1.84 V,在豬胃中留置 3 天後仍可供電。團隊也將它裝進兩種膠囊並在豬身上實測:服藥追蹤膠囊可在 1.5 公尺外偵測是否已吞藥,擺脫傳統需貼身感應的限制;胃部電刺激膠囊刺激 20 分鐘後,飢餓素最高上升約 50%,未來有望以吞服取代手術植入。 該研究已於 2026 年 9 月發表於《Nature Chemical Engineering》,目前仍在臨床前階段,僅完成小規模豬隻的初步驗證,且電路板與晶片也尚無法分解,需仰賴消化道自然排出,因此未來須優化電池壽命與量產製程,並進行人體安全性研究。
氨 (NH₃) 容易液化,是運送氫氣的理想載體,目前全球已有成熟的生產與運輸體系,可滿足燃料電池、半導體製程與化工的氫氣需求。然而要把氨「裂解」回氫氣的傳統做法,需加熱到 500°C 以上,產出的氫還混雜著氮氣與未反應的氨,得再經一道耗能的純化程序才能使用。為了解決這個問題,MIT 團隊將觸媒脫氫與薄膜分離結合在同一個裝置中:氨先在釕–銫 (Ru–Cs) 觸媒上分解出氫,再由只讓氫通過的鈀基 (Pd-based) 分離膜選擇性地傳輸氫氣,達到純化效果。 這片分離膜同時是熔融氫氧化物電化學電池的陽極,通電後就像一台「真空幫浦」,主動把氫抽過薄膜,再於另一端重新組成純氫。由於氫一產生就被抽走,分解反應得以持續進行,製程僅需 200 至 300°C 即可運作。實驗中,300°C 下的氫分離速率是傳統壓差法的 4 倍,即使產出氣體中氫僅占 5% (其餘為氬氣),也能濃縮成 1 大氣壓的純氫;250°C 下氨的轉化率也達 91%。 這套方法同樣適用於甲基環己烷 (MCH) 等液態有機儲氫載體,未來可望在現場將氨轉為純氫,供應給車輛、船舶的燃料電池或半導體製程。團隊下一步將降低昂貴的鈀用量、擴大製程規模。此研究由 MIT 團隊主導、受美國國家科學基金會贊助,論文刊登於《Nature》。
為改善傳統微波光子源設備必須在接近絕對零度(0K)的極低溫環境下運作,導致體積龐大、成本高昂且難以擴展等問題,MIT 電機工程與計算機科學系 Luqiao Liu 教授及博士生 Qiuyuan Wang 等人,成功開發出「室溫腔磁共振設備」。團隊利用印刷電路板(PCB)微帶共振器與 3 微米厚的釔鐵石榴石(YIG)薄膜耦合,打造出「混合磁振子-光子平台」。在此設計下,單一輸入的微波光子能分裂成一對具有不同頻率的磁振子極化子,並在室溫下維持強烈的模間相關性。 實驗數據顯示,單一 6.708 GHz 的微波輸入成功分裂為 3.3532 GHz(訊號)與 3.3548 GHz(閒置)模式,其互相關係數高達 ±0.98,並具備 0.18 毫秒的相干時間。在無線通訊的概念驗證測試中,研究人員透過高雜訊通道傳輸一張 475 像素的圖片,藉由利用訊號相關性,成功達成了 100% 準確、零誤差的圖像重建。 該技術有望將量子科技推向可實地部署的硬體,並應用於量子雷達、硬體級加密量子通訊網路與智慧成像等領域。本研究甫發表於《Nature Electronics》,MIT 技術授權辦公室正積極尋求專利保護,研究並獲得美國國家科學基金會(NSF)與美國能源部(DOE)的資助。