科技新知

鈦合金製成的髖關節與膝關節植入物雖然幫助許多患者恢復活動能力，但仍存在失敗風險。傳統鈦合金與人體骨骼的彈性模量差異大，容易導致應力集中在接合處，長期下來可能導致植入物鬆脫，而且植入物與人體骨骼有明顯的界線，如果這接觸面的細菌擴散則可能引發感染，最終導致骨骼與植入物的連接失敗，甚至需要進行二次手術。然而，澳洲福林德斯大學的研究團隊成功開發出一種新型合金，僅需在鈦合金中添加少量鎵，即可改善其抗菌性能與機械特性。

近年來，石墨烯因其卓越的導電性、強度及獨特的量子特性，在材料科學與量子運算領域引發廣泛關注。最新研究發現，透過精確扭曲的雙層石墨烯結構，科學家觀測到一種獨特的拓撲電子晶體狀態——電子雖被「凍結」在固定位置，卻能讓電流無阻力地沿著材料邊緣流動，這一發現可能為拓撲量子計算帶來革命性進展。

近日，中國科學院青島生物能源與生物過程研究所（QIBEBT）研究團隊開發出一種突破性的鋁矽酸鹽沸石 ZMQ-1，成功解決了傳統沸石在處理大尺寸分子時的孔徑、穩定性與催化效率等限制，為石化產業的催化製程帶來重大進展。該研究成果發表於《自然》（Nature）期刊，指出 ZMQ-1 是首個具備內在相互連接的 28 環中孔結構的鋁矽酸鹽沸石。

橫濱國立大學的研究團隊近期在《通訊物理學》（Communications Physics）期刊上發表了一項突破性研究，首次揭示鈦金屬的亞原子特性如何影響其獨特的物理性能。研究團隊採用一種名為高次諧波產生（High Harmonic Generation, HHG）的技術，克服了傳統研究方法的局限性。這項研究不僅為鈦合金的進一步開發提供了新思路，還為材料科學領域帶來了重要啟示。

在全球尋求環保替代材料的背景下，義大利米蘭理工大學化學、材料和化學工程系“Giulio Natta”，攜手芬蘭阿爾託大學、芬蘭 VTT 技術研究中心和 CNR SCITEC 研究所，成功開發了一種兼具高強度與防水性能的可持續疏水紙。此材質將纖維素奈米纖維 CNF 作為基礎材料，並創新性地加入短鏈蛋白質（即胜肽序列），這項突破性的研究成果不僅為傳統石油基材料提供了可生物降解的替代品，還展示了在包裝和生物醫學設備中的潛在應用。