陽光是地球上最豐富的能源之一，但我們無法隨時隨地使用它。這是因為儲存太陽能及將其從陽光充足的地區運送到光照有限的地方，仍然是昂貴且低效的。然而，一組研究人員現在展示了，陽光可以利用簡單的化學材料儲存在液體中，並在完全黑暗中轉化為氫氣。此外，這種方法不需要電線、電池或電網來運輸能量。而且，直到目前為止，沒有使用簡單的商用材料的系統能夠在沒有外部電力的情況下儲存太陽能並釋放為氫氣。新的研究顯示，這一障礙終於被突破。

研究小組使用兩種廉價的現成材料建造了他們的系統。第一種是石墨氮化碳，這是一種可以吸收可見光並充當光催化劑的黃色粉末。第二種是鉬酸銨，這是一種由鉬和氧原子組成的集群，可以接受並儲存多個電子，類似於一個微型可充電電池。這一過程發生在水中，並添加少量甲醇。甲醇在過程中扮演關鍵角色，吸收當光線照射到氮化碳時產生的“正電荷”。這防止電子快速重組並消失，允許它們被儲存。因此，系統不需要分解純水，而是需要甲醇作為犧牲幫手。

當氮化碳被藍光照射時，它會產生電子和孔的對。電子迅速跳入附近的鉬集群。隨著電子的積累，溶液的顏色從淺黃色變為深藍色，這明顯表明鉬原子從 +6 的電荷狀態被還原到 +5 的電荷狀態，並且太陽能現在以化學形式儲存。這一轉移之所以如此有效，主要有兩個原因。首先，在酸性條件下，氮化碳的表面會變成正電荷，而鉬集群則呈負電荷。相反的電荷相互吸引，使兩種材料緊密結合，從而允許電子有效地在它們之間流動。其次，它們的能量水平匹配良好，因此電子可以自然流動，而不需要外部推動。

一旦關閉光源，儲存的能量並不會消失。為了釋放這些能量，研究人員只需向暗處的溶液中添加鉑碳催化劑。鉑提供了儲存電子與水中的質子結合形成氫氣的地方。這樣，捕獲陽光、儲存能量和氫氣生產被分為不同的步驟，甚至可以在不同的時間發生。經過一小時的光照，系統在黑暗中產生了 13.5 微摩爾的氫氣，峰值氫氣產生率達到每克每小時 3,220 微摩爾，這是迄今為止在黑暗光催化系統中報告的最高數據。戶外實驗在實際陽光下進行，同樣成功，在黑暗中達到每克每小時 954 微摩爾的產量，這一切都不需要任何電力。

先進測量確認了系統的運作方式。光發射研究顯示，電子存活得更久，因為它們有地方去。光譜學揭示了在光照下鉬原子捕獲電子的過程。磁性測量僅在照明時檢測到還原的鉬物質。這些結果共同確認了太陽能確實被儲存並在需求時釋放。研究作者表示，這一系統在將太陽能作為電子儲存方面顯示出卓越的效率。

這項工作展示了，太陽能可以被捕獲、儲存、以液體形式運輸，並在沒有高壓罐、極端低溫或電力的情況下轉化為氫氣。如果未來的實驗證明儲存的電子可以穩定數周而不是數小時，這種方法可能使得在陽光充足的地區收集的太陽能能夠運送到世界上較暗的地區，並在需要時轉化為燃料。然而，當前方法也存在一些限制。例如，該系統依賴甲醇而非純水，並且尚未證明能夠在實驗室時間尺度之外進行長期儲存。希望未來的研究能夠解決這些限制，最終將太陽能運輸從一個有前景的概念轉變為可行的現實技術。這項研究發表在《Advanced Materials》期刊上。

在一項令人振奮的發現中，當局在泰國首次發現了瀕臨絕種的扁頭貓，這是過去 30 年以來的首次。值得注意的是，這次的觀察不僅僅涉及單一個體。根據記錄，最後一次在泰國-馬來西亞邊界附近觀察到這種以魚類為食、體型如家貓的貓科動物是在 1995 年。到了 2014 年，泰國官員擔心這種稀有物種在其境內已經絕種。由於缺乏證據，當局認為再也無法找到這一物種。然而，根據 Mongabay 的報導，國際自然保護聯盟（IUCN）貓科專家小組的聯合主席 Urs Breitenmoser 最近宣布了「年末的好消息」。在近三十年的缺席後，當局在公主希琳頓野生動物保護區的森林中檢測到了扁頭貓的存在。這一「極具鼓舞性」的驚喜，尤其是幼崽的出現，表明該地區可能存在一個小型社群。

這些貓科動物依然保持著它們難以捉摸的聲譽，生活在濕地森林中，這種環境需要克服艱難的自然障礙才能到達。此次突如其來的再現，是否將真正促使當局投入時間和精力拯救這一稀有的以魚為食的物種？保護人士警告，這個群體可能代表了泰國「最後剩餘的種群」。去年，非牟利野生動物組織 Panthera 和泰國國家公園、野生動植物及植物保護部（DNP）啟動了一項生態調查，以了解南泰的貓類棲息地。為了到達扁頭貓的棲息地，研究人員不得不面對危險的泥炭沼澤森林，抵達胸高水位和纏繞的紅樹林。

儘管面臨這些障礙，他們成功地部署了攝像機陷阱，並於 2024 年捕捉到了 13 次扁頭貓的影像，2025 年則捕捉到 16 次。Mongabay 指出，以往的調查僅限於森林邊緣。新的數據表明，這些野貓可能潛伏在更深的森林內部。這種以青蛙和魚類為食的貓科動物對於農業造成的棲息地破壞高度脆弱。然而，正如 Mongabay 報導的那樣，「在濕地和河流系統保持完整的地方，即使是最難以捉摸和受到威脅的肉食動物也能夠生存。」

當局對幼崽的確認感到特別振奮，尤其因為這些貓科動物通常一次只產下一隻幼崽。這些發現表明，不僅成年個體存在，該物種已成功繁殖並重新在該地區建立了種群。根據 CBS News 的報導，該物種在歷史上在孤立的地區繁殖一直面臨困難。由於扁頭貓保持低調，且缺乏其貓科親屬的顯著標記，準確估算其數量變得相當困難。對於這一物種的了解非常有限，因為它們 notoriously 難以研究。專家認為，這一發現可能為了解世界上最瀕危貓科動物之一提供了難得的機會。

儘管目前的種群規模尚不清楚，但證據顯示目前在野外有幾個體存在。這是一個令人振奮的跡象，但科學家同時也形容這種情況為「令人擔憂」。該物種之前曾被 SBS 分類為「可能已絕種」，全球總數估計僅有 2,500 隻。根據 Mongabay 的報導，全面的網格調查將使科學家能夠評估公主希琳頓野生動物保護區內究竟有多少扁頭貓。這樣的努力可能需要對個體進行項圈追蹤，因為研究人員目前缺乏該物種的基本數據，包括其繁殖習性。基因檢測將有助於更好地了解該種群的整體健康。

必須立即實施嚴格的保護措施，以保護這片森林棲息地。專家強調，計劃需要立即執行，而不是等到稍後。隨著這一消息的發佈，野生動物走私者也將被提醒到這些貓的棲息地。因此，科學家們目前正在對這一新發現的種群進行威脅評估。時機至關重要。除了在泰國的發現外，一個重要的日期即將到來：對該物種在 IUCN 紅色名單上的正式重新評估。儘管它們存在的消息令人振奮，但如果扁頭貓要生存，科學家和環保人士必須迅速行動。

日本創新的沉浸式主題公園 Immersive Fort Tokyo 宣佈計劃於 2026 年 2 月底關閉。該公園於 2024 年 3 月在台場的 Venus Fort 購物中心內開幕，運營時間僅約兩年。沉浸式 Fort Tokyo 讓訪客能夠成為動畫和故事世界中的角色，通過與演員和現場表演互動來體驗故事。儘管其目標雄心勃勃，但最終未能實現經濟上的可行性。

Immersive Fort Tokyo 是日本最大的全季節、全室內主題公園之一，佔地約 30,000 平方米。根據 G o Tokyo 的網站，它提供了 12 個景點以及六家商店和餐廳，讓訪客享受完全沉浸式的互動體驗。該設施以沉浸式劇場為中心，這是全球現場娛樂的趨勢，讓訪客在故事展開過程中扮演角色，成為其中的一部分。根據宣傳網站，該公園還設有逃脫室類型的挑戰和互動活動，並向所有年齡的訪客開放，但某些活動因包含成人主題如謀殺而不適合年幼參加者。

沉浸式 Fort Tokyo 將於 2026 年關閉，其中一個著名的活動是《福爾摩斯體驗》，讓參與者在維多利亞時代的倫敦進行謀殺懸疑之旅。每場表演約持續 90 分鐘，最多可容納 180 名參與者。其他體驗還包括《邊境生死鬥：終極版》，該活動基於同名的 Netflix 系列。根據 Klook 的資料，參加者需要佩戴電動「項圈炸彈」。在這個活動中，參與者將參加刺激的智力、欺騙和心理戰遊戲，解決驚心動魄的挑戰和錯綜複雜的謎題。

該設施為室內，防風防雨，每個體驗持續 60 分鐘至 2 小時，非常適合添加到觀光行程中。根據 G o Tokyo 的說明，五歲及以下的兒童不允許進入，六至十二歲的兒童必須有成人陪同。Katana Inc. 的 CEO 森岡毅表示，該項目在財務方面與原計劃大相徑庭，這對所有參與者來說無疑是令人失望的，尤其是考慮到類似的項目 Junglia Okinawa（於 2025 年開幕）在國內外均反應熱烈。

與東京的項目不同，Junglia 是戶外和自然主題的。沉浸式 Fort Tokyo 為何失敗尚不完全明確，但可能的原因包括在日本首都的高固定運營成本。截至目前，成人票價約為 6,800 日元（$43 / 約 HK$ 335），而 4 至 11 歲兒童的票價約為 3,000 日元（$19 / 約 HK$ 148）。演員、場景、技術及設施本身的成本都是關鍵因素。另一個問題是這類業務的有限通行能力，沉浸式體驗本質上具有有限的容量，無法像傳統主題公園的遊樂設施那樣擴展。

該公司可能還面臨重複訪客留存率低、東京的房地產壓力，以及體驗深度與票價經濟之間的不匹配。相比之下，Junglia 的運營可能在每位訪客的員工配備上更為輕鬆，並且更友好於旅遊業。此外，它也可能受益於較低的地租和運營成本，這些都與東京相比更加經濟實惠。

光已經能透過光纖傳遞電話通話、影片和電子郵件，但光的量子特性則有潛力徹底改變我們的通訊方式。如果能用單個光子來傳遞信息，則可以建立幾乎無法被破解的通訊系統。挑戰在於如何在現實條件下可靠地產生這些單光子。最近，日本研究人員展示了一種能在室溫下以當前電信網絡使用的波長，從單個精確選定的碳納米管位置發射出一個光子的技術。

為了使量子通訊能夠運作，光源必須逐個發射光子，而不是隨機成束地發射。雖然幾種材料能做到這一點，但大多數需要極低的溫度。碳納米管（由碳原子組成的微小圓柱體）則因為能在實用溫度和波長下發射單光子而備受關注。然而，它們也面臨一個頑固的問題：沿著其長度，會有多個點發出光，而科學家對這些點的數量和位置幾乎沒有控制權。缺乏精確控制導致發射的光變得不可預測，這對於量子技術來說是不可接受的。

Kato及其團隊通過將精確製造與實時監測相結合，解決了這個問題。他們首先將一根碳納米管懸掛在一個僅幾微米寬的溝槽中，這樣的設置使納米管得以隔離，並更容易控制其長度上的變化。接著，他們將納米管暴露於碘苯蒸氣中，這是一種在適當條件下能與碳反應的化學物質。關鍵步驟隨之而來，研究人員將紫外線激光束聚焦於納米管上的一個特定點，紫外光觸發了納米管與碘苯分子之間的反應，形成了碳結構中的微小缺陷，該缺陷稱為顏色中心。

這種顏色中心是一種精確設計的量子缺陷，它能夠捕捉激子（電子和空穴的束縛對），並以單光子的形式釋放其能量。為了確保只形成一個顏色中心，團隊持續監測來自納米管的光。一旦檢測到光的變化，表明顏色中心的形成，他們立即停止反應。研究團隊指出：“通過監測光致發光光譜中的離散強度變化，我們能夠精確控制個別顏色中心的形成。”這種精確的時機控制防止了額外缺陷的形成。

此外，通過移動激光束，他們可以選擇顏色中心的出現位置，將其位置控制在約一微米的範圍內。研究團隊補充道：“這種控制水平為可擴展量子光子電路的原子定義技術的發展鋪平了道路，這些技術能夠在室溫下於電信頻帶內運作。”

這一進展將使碳納米管可以直接整合到現有的光纖網絡中。從長遠來看，這樣的設備將能夠實現超安全的通訊系統，任何嘗試攔截信號的行為都將立即被檢測到。然而，將這一過程擴展到可靠製造多個相同的單光子發射器仍需時間和努力。將這些納米管整合到芯片上的複雜光子電路中也是一個挑戰。研究人員已經在展望未來，他們的下一個目標是構建基於芯片的設備。Kato表示：“我們希望將它們整合到光子電路上，一旦有了芯片，就可以開始與光子製造商討論實際應用。”該研究成果已發表在《Nano Letters》期刊上。

近期網上流傳的圖片和影片引發了關於中國如何在軍事衝突中利用其龐大的商業航運艦隊的新一輪討論。這些圖片似乎顯示一艘大型中國貨船上裝有模組化軍事硬件，吸引了分析師的注意，因為它暗示了一種模糊民用與海軍艦艇之間傳統界限的戰略。這些在網上流傳的圖片顯示一艘標準的商業集裝箱船停靠在中國上海的一個主要造船廠，令人感到不同的是，船上甲板上出現了類似軍事系統的集裝箱形模塊，而非普通貨物。

這些模塊中包含與導彈發射單元、雷達陣列及防禦設備等海軍艦艇上通常見到的結構相符的設施。這些系統似乎設計為可拆卸的集裝箱單位，而非永久性地建造在船體上。這種模組化的設計暗示著，該船可在需要時迅速從民用運輸角色轉換為作戰或支援角色，並且在稍後有可能再次用作民用。

軍事分析師早已討論過「集裝箱化武器系統」的概念，即將導彈、傳感器和指揮設備包裝在標準的集裝箱內。這些集裝箱可以在不對現有船舶或港口基礎設施進行大幅改動的情況下運輸和安裝。與中國貨船相關的圖片似乎與這一概念非常吻合。如果這些系統已經投入運行，將使一個國家能夠迅速擴展其海軍火力，而無需單靠傳統的軍艦，這些軍艦通常建造成本高且耗時。對於擁有世界上最大商船艦隊之一的國家來說，這種方法能提供顯著的戰略靈活性。

流傳的圖片顯示了垂直發射系統、旋轉相控陣雷達、超視距雷達、近程武器系統和偵察發射器，這些裝置均安裝在貨船的集裝箱頂部。根據《南華早報》的報導，這種配置似乎是一種臨時安裝，目的是將商船轉變為重型武裝的水面作戰艦。

從戰略的角度來看，將商業船隻轉變為輔助軍事平台提供了幾個潛在的優勢。首先，它能在危機時期迅速動員。其次，這可能會使對手的計劃變得複雜，因為民用船隻可能攜帶不易被察覺的軍事能力。第三，與維持一支更大的常規海軍相比，這可能會降低成本。中國在將民用資產納入國防規劃方面已有悠久的歷史，這一概念通常被稱為「軍民融合」。貨船為戰時角色的準備顯然符合這一更廣泛的框架，該框架中民用基礎設施、技術和產業在需要時被設計為支持軍事需求。

雖然未確認照片的拍攝日期，但其地點已被確定為上海的滬東中華造船廠，該造船廠是四川型 076 兩棲攻擊艦的建造基地，據《南華早報》報導，這艘艦艇可能在本月完成第二次海上試航。如果中國確實準備將商業船隻用作潛在的軍事平台，那麼其影響將超越海軍戰略。這種做法可能挑戰現有的國際規範，特別是在武裝衝突期間，民用與軍用艦艇之間的區別可能會變得模糊不清。這也可能影響其他國家在保護航運通道和識別合法軍事目標方面的思考。

與此同時，其他國家也曾探索類似的思路，這表明中國並非唯一考慮這種混合解決方案的國家。中國案例的顯著之處在於其商業艦隊及造船能力的龐大規模。

儘管 B-2 噴射轟炸機被展現為全球最強大且隱形的轟炸機之一，但工程師們卻不斷強調其在雨天的敏感性。報導指出，B-2 的雷達隱形外皮在潮濕條件下面臨更高的侵蝕風險。這款造價 20 億美元的轟炸機設計缺陷使得水分在多個艙室、管道和閥門內積聚，這些缺陷被認為是 2008 年 B-2 名為「堪薩斯精神」的墜毀事故的原因之一。

根據美國總會計署（GAO）的報告，B-2 對極端氣候、水分和濕氣非常敏感，水分的存在可能會損害飛機上的一些低可觀察性增強表面。此外，水分積聚在飛機艙室、管道和閥門中會導致系統故障。如果積聚的水分結冰，則需花費最多 24 小時進行解凍和排水。空軍官員表示，即使材料和維修過程得到改善，飛機對濕氣和氣候的敏感性或低可觀察性問題的維修需求，可能永遠無法完全解決。

空軍決定，在沒有遮蔽的情況下部署 B-2 是不切實際的，因為某些低可觀察材料的耐用性不如預期，並且在每次飛行後需要在環境控制的遮蔽中進行長時間的維護。

根據臨時飛機的操作測試報告，該飛機需要頻繁且耗時的維護，並且對極端氣候和濕氣敏感。測試顯示，每次飛行後，飛機上的某些低可觀察材料都會受損，而這些材料的維修占 B-2 每飛行小時 80 小時維護工時的 39%。這是維護工時的第三大貢獻者，遠高於航空結構的維護工時。

報告的詳細信息還揭示，低可觀察材料的問題影響了 B-2 完成任務的能力，當考慮到低可觀察性時，飛機完成任務的比例顯著下降。在 1997 年 3 月結束的 12 個月內，若不考慮低可觀察性，B-2 的任務可用率為 66%；然而，考慮低可觀察性問題後，該比例驟降至 26%。

在 2008 年，空軍針對在關島安德森空軍基地墜毀的 B-2 飛機發佈了事故調查摘要。報告指出，飛行數據失真導致了起飛後不久的墜毀，特別提到飛機的端口傳感器單元在空氣數據校準過程中出現水分問題。直到諾斯羅普開發出機器來更一致地應用外層膠帶和塗層，B-2 的塗層問題才得到緩解。報告中還指出，較新的 B-21 的塗層被視為生產過程中的最後一步應用。

機器人可能很快就能像士兵一樣理解危險，而無需地圖、信號或第二次機會。美國普渡大學的研究人員正在開發人工智能驅動的機器，能夠感知敵對地形，隨時調整行動，並在GPS失效的情況下協同作業。該項目獲得了美國陸軍作戰能力開發指揮部陸軍研究實驗室提供的五年期150萬美元（約 HK$ 1,170,000）合作協議，旨在賦予自動化系統一種戰場直覺。這個目標不僅僅是移動性，還包括意識——機器人能夠理解其位置、周圍環境以及如何協同行動。

由普渡大學計算機科學副教授Aniket Bera領導的研究專注於空地機器人團隊，將無人機與地面車輛配對。這些系統旨在感知、繪製地圖並在複雜且不可預測的環境中移動，這些環境中人類的部署可能存在風險或不可能。在現代軍事行動中，GPS失效和不確定的地形已經成為常態，而普渡大學的此種方法結合了無人機的空中視圖和無人地面車輛的地面情報，使機器能夠作為可信賴的機器人隊友，而非孤立的工具。

這項工作所開發的人工智能原則可以支持多種防禦任務，包括自動偵察、威脅偵測、物流路線規劃和戰術監視。通過融合空中和地面的數據，這些系統旨在提供更快且更準確的情境意識，同時降低士兵的風險。Bera表示，這個項目令人興奮，因為它在有意義的方式上橋接了人工智能研究和防禦技術，讓最新的大規模學習、多代理推理和智能規劃的進展能夠被引入到現場自主運作的實體平台中。

該研究是在普渡大學的智能設計探索與增強系統（IDEAS）實驗室進行的，該實驗室的團隊專注於人工智能、機器人技術和計算機視覺的交集。Bera指出，實驗室專注於構建集成感知、學習和推理的智能機器人系統，以便在物理世界中做出決策。該項目將在普渡的Hicks機器人與自動化測試平台內進行，這是一個超過13,000平方英尺的設施，配備有類人機器人、四足機器人、空中無人機和先進的傳感器平台，研究人員可以在模擬和實際測試之間無縫切換。

這項研究建立在之前DEVCOM ARL支持的工作基礎上，該工作專注於在敵對環境中進行單代理導航。這一新階段擴展了該基礎，旨在開發能夠共享信息、協調計劃和協作執行任務的多代理系統。Bera表示，他經常將這些系統形容為一隊智能的偵察員和導航員，無人機充當偵察員，而地面機器人則擔任導航員。連接它們的人工智能框架像是一個共享的神經系統，將感知、通信和決策融合成一個緊密的整體。

隨著項目的推進，團隊計劃整合適應性學習，進行現場評估，並向更大規模的機器人網絡擴展。

一種新型磁鐵可能正在悄悄重塑數據存儲的規則。日本的研究人員展示了一種常見的氧化物材料，經過精確工程處理後，可以顯示出一種罕見的磁性狀態，結合了兩種對立世界的最佳特徵。這一發現可能為更快速、更密集和更可靠的記憶技術鋪平道路。來自國立材料科學研究所 (NIMS)、東京大學、京都工藝大學和東北大學的聯合團隊，證明了薄膜的二氧化鉑 (RuO₂) 可以顯示出交替磁性（altermagnetism），這是一種與鐵磁性和反鐵磁性不同的第三種基本磁性。

磁性材料是現代計算的核心，尤其是在記憶和信息處理方面。鐵磁材料便於用外部磁場寫入數據，但隨著設備縮小和雜訊的干擾而變得不穩定。反鐵磁材料則對這些雜訊具有抗性，但其完全抵消的自旋使得存儲的信息難以電氣讀取。交替磁性材料則承諾提供一個折衷方案。與反鐵磁材料類似，它們沒有淨磁化，但仍允許電氣讀出依賴自旋的信號。這種不尋常的結合使其成為自旋電子學研究的一個日益關注的焦點，儘管在實際材料中的實驗證據仍不一致。

材料質量是導致混合結果的一個原因。二氧化鉑理論上預測會具備交替磁性，但製作足夠乾淨和均勻的樣品以揭示這一特性一直很具挑戰性。為了克服這一問題，研究人員在藍寶石基板上生長了具有單一晶體取向的 RuO₂ 薄膜。通過仔細選擇基板和調整生長條件，他們強迫原子晶格沿著一個均勻的方向排列，這是觀察微妙磁效應的關鍵步驟。

利用 X 射線磁性線性二向色性，團隊直接繪製了薄膜內部的自旋排列，並確認磁極相互抵消。同時，他們檢測到了自旋分裂的磁阻，這意味著電阻會根據自旋方向改變。這一電氣特徵提供了強有力的證據，表明存在自旋分裂的電子結構，這是交替磁性的定義特徵。研究團隊的一名成員表示，控制晶體取向對揭示和利用 RuO₂ 薄膜中的交替磁性至關重要。這種方法使我們能夠將理論預測與實驗觀察聯繫起來。

研究人員將這一過程比作在地板上鋪磚。當磚隨意擺放時，沒有明確的圖案出現；而當它們沿著一個方向排列時，結構變得清晰。以同樣的方式，對 RuO₂ 的晶體軸進行對齊使其隱藏的磁序變得可見。實驗數據與第一性原理計算密切匹配，增強了對觀察到的效應是材料內在特性的信心，而非實驗假象。

這使得 RuO₂ 薄膜成為探索交替磁性的一個實用平台。展望未來，團隊計劃調查利用這些特性來實現高速、高密度信息處理的記憶設備。由於 RuO₂ 已經與薄膜製造技術相容，從實驗室實驗到設備概念的過渡可能比更具異國情調的材料更短。研究中開發的基於同步輻射的磁性分析方法也可能應用於其他候選交替磁性材料，從而加速自旋電子學更廣泛領域的進展。這些研究結果已在《自然通訊》上線發佈。

隨著雨水不僅是淹水的源頭，韓國蔚山科技大學（UNIST）的研究團隊開發出一項新技術，能夠從雨滴中生成電力，將降雨轉化為自供電的排水控制和洪水警報系統。這項系統利用雨水落在屋頂上的機械衝擊，將其轉換為足夠強大的電信號，以操作雨水管理設備，而無需依賴外部電源或電池。

該團隊由UNIST機械工程系的朴永彬教授領導，創造了一種基於雨滴的電力發電機（DEG），名為超疏水纖維增強聚合物雨滴發電機（S-FRP-DEG），使用碳纖維增強聚合物（CFRP）製成。這種設備能在雨水接觸其表面瞬間收集能量，與許多依賴脆弱金屬或僅限於實驗室材料的雨水收集系統不同，UNIST團隊更注重耐用性。

CFRP複合材料因其強度、輕量及耐腐蝕性，已在航空航天和建築領域廣泛應用，適合長期在屋頂、排水管道以及暴露於城市基礎設施的戶外使用。

發電機的工作原理類似靜電。雨滴在空氣中下落時攜帶正電荷，當它們撞擊設備的負電荷超疏水表面時，會發生電荷轉移，雨滴迅速脫離並滾動，產生電流。這一運動驅動埋入複合材料中的碳纖維，幾乎瞬間生成電信號。

為了提高性能，研究人員引入了表面紋理和類蓮葉的塗層，增強了防水性，同時防止污垢和煙灰的積聚。傳統的金屬雨滴發電機常因潮濕和城市污染物而腐蝕，而基於CFRP的設計則避免了這一問題，能在惡劣環境中保持穩定性能，並能承受多次雨水的侵襲。

在實驗室測試中，單個約92微升的雨滴可產生高達60伏特的電壓和數微安的電流。當四個單元串聯時，該系統能夠瞬間驅動144盞LED燈，展示了這一方法的可擴展性。

研究團隊還在實驗室外進行了測試，將這些設備安裝在建築物的屋頂和排水管上。隨著降雨強度的增加，電信號變得更強且更頻繁，從而使系統能夠區分輕度、中度和重度降雨，自動啟動排水泵。這種反應能力能夠減少能源使用，同時提升密集城市區域的實時洪水預防能力。

朴教授表示，這項技術使城市基礎設施能夠利用雨水的能量監測降雨並應對洪水風險。展望未來，這一技術還可以進一步整合到交通系統中，包括已經廣泛使用碳纖維複合材料的車輛或飛機。

該研究的第一作者為李成煥博士和金在珍博士，並得到了韓國科學技術部及國家研究基金會的支持。研究結果已在《先進功能材料》上發表。