未來，太陽能電池板的使用壽命將大大延長。來自美國普渡大學和埃默里大學的研究人員已經開發出一種方法，以提升下一代太陽能電池的耐用性。能源工程師們一直將鈣鈦礦太陽能電池視為比傳統硅太陽能電池更便宜、更高效的替代品。這些晶體材料，如鹵化鈣鈦礦，具有優秀的光吸收能力，能以驚人的效率將陽光轉化為電能。然而，極度的不穩定性依然是一個主要障礙。與硅的數十年使用壽命相比，這些材料的快速降解使其在商業上難以實現可行性。

在這項新研究中，團隊引入了一種方法，通過添加定制的離子液體來穩定鹵化鈣鈦礦。這些離子液體是即使在低溫下也能保持液態的鹽類，並能與其他材料強烈互動。鈣鈦礦太陽能電池的構造類似於三明治，活性光吸收層夾在兩層界面之間。雖然大多數研究者專注於修復頂部表面的缺陷，但這項新研究的重點是整個結構。該方法同時清理材料主體（體積）內部的缺陷和經常被忽視的底部埋藏界面，確保電池從上到下的穩定性。

特別是，團隊開發了一種高科技化學膠水，名為 MEM-MIM-Cl。研究指出：「我們設計了一種離子液體，甲氧基乙氧基甲基-1-甲基咪唑氯化物（MEM-MIM-Cl），具有乙二醇醚側鏈，能調節鈣鈦礦的生長並通過協同作用穩定埋藏界面。」這種定制液體就像是脆弱鈣鈦礦晶體的分子保鏢。它能與帶正電的鉛離子結合，填補缺失的微小間隙，並保護太陽能電池結構中經常被忽視的埋藏界面。

當將這種液體混合到原始的鈣鈦礦材料中時，它促進了更慢且更完美的晶體生長，讓較大且質量更高的晶粒得以形成，內部缺陷更少。此外，該液體會自然遷移至底部界面，形成保護密封，防止缺陷在層界面上形成。

當然，性能是最重要的考驗。為此，增強的太陽能電池在90°C（194°F）的高溫下持續暴露於強烈的陽光中，以驗證其極限性能，這比典型的測試條件要苛刻得多。然而，這些電池表現出色，在超過1,500小時的測試中，保持了驚人的90%初始性能。研究詳述：「納入MEM-MIM-Cl的太陽能電池達到25.9%的功率轉換效率，在連續1太陽光照射和90°C熱應力下，保持了90%的初始性能，超越了在較溫和老化條件下的以往基準。」

有趣的是，這種技術與工業製造工藝相容，如刀片塗布，能有效生產大型太陽能電池板。據報導，團隊還在不斷完善其分子設計，並使用先進成像技術以更好地理解離子液體與鈣鈦礦之間的化學相互作用。通過專利申請和戰略行業聯盟，他們旨在將這些實驗室的成功轉變為全球能源市場的可擴展解決方案。這項研究的發現於12月1日發表在《自然能源》期刊上。

韓國交通部於週一宣佈，該國已完成下一代高速列車的核心技術開發。這款列車預計可達到每小時 370 公里（229 英里）的運行速度，將成為全球第二快的高速列車。這款名為 EMU-370 的列車具備最高可達每小時 407 公里（253 英里）的技術設計。根據該部門的說法，該列車是在國家研究與開發計劃下進行的，報導由聯合新聞社提供。政府計劃於明年開始製造首批車輛，並於 2030 年啟動測試運行，商業化預計在 2031 年之後進行。

該項目交付了六項核心技術，包括高速牽引電機和減少行駛阻力的措施。新開發的電機通過優化的高效設計達到了 560 kW 的功率，相比於現有的 KTX-Cheongryong 電機（額定功率 380 kW）提高了 47.4%。工程師通過更平滑的前端設計和減少屋頂空調單元的突出部分，將行駛阻力減少了超過 10%。穩定性和乘客舒適度也得到了提升，通過在動力轉向架上優化氣彈簧和阻尼器的設計，側向振動加速度減少了超過 30%。內部噪音通過改進車體結構降低了 2 dB，並且氣密和隔音技術使氣密走廊的生產實現了本地化。

該項目由韓國鐵道研究院主導，從 2022 年 4 月持續至 2025 年 12 月，涉及七個公私合營機構，總投資約為 $15.23 百萬 / 約 HK$ 118.8 百萬。商業化後，EMU-370 將成為全球第二快的高速列車，僅次於中國的 CR450，後者目前正在進行測試，速度為每小時 400 公里（249 英里），計劃於 2027 年開始商業服務。法國、德國和日本等主要國家目前的高速鐵路服務運行速度約為每小時 320 公里（199 英里）。

另一方面，韓國可能成為烏克蘭重建的「戰略夥伴」，一位高級烏克蘭官員指出，首爾在高速鐵路、智慧出行和綠色能源技術方面的專業知識對於烏克蘭未來基礎設施的轉型至關重要。烏克蘭副總理奧列克西·庫列巴（Oleksii Kuleba）表示，該國面臨自第二次世界大戰以來歐洲所未見的毀滅，超過 30 萬棟建築受到損壞或摧毀，僅交通部門的恢復成本就估計達到 $78 億 / 約 HK$ 609.6 億。在最近的一次訪問首爾的工作中，庫列巴與韓國出口入銀行及經濟發展合作基金（EDCF）的官員會面，討論了烏克蘭擬購 20 輛韓國製造的高速電動列車的融資選項。

隨著聖誕節的臨近，機器人和自動化設備逐漸開始進行節日裝飾和準備餐點，這預示著傳統假日與自動化的未來交匯。近日的影片顯示，HEBI Robotics 的工程師們使用 Treadward 這款具備七自由度 (7-DoF) 機械臂的移動操控器來裝飾和佈置節日場景。在德國的 FZI 信息技術研究中心，機器人在大型語言模型 (LLM) 的指導下準備聖誕晚餐，卻出現了一片混亂的場面。另一段影片則展示了 Fraunhofer IOSB 的自動化機器人系統獨立從零開始組裝一棵戶外聖誕樹。最近，麥當勞在荷蘭分公司發佈了一則完全由人工智能生成的聖誕廣告，隨後被從 YouTube 下架，該廣告描述了假期是最可怕的時光，引發了公眾的強烈反彈。

在 HEBI，Treadward 成為了拯救聖誕的英雄，因為團隊忙於其他工作，無法進行裝飾。在截止日期迫近的情況下，移動機器人承擔起了這一任務，展示了其先進的操控能力。Treadward 配備了 T25 七自由度 T 系列機械臂，展現了其卓越的力量和協調性，輕鬆地搬運整棵聖誕樹並擺放裝飾品。雖然聖誕老人通常需要一整年的時間來準備聖誕節，但 HEBI 團隊在短短兩天內便完成了整個工作，其中一天專門用於建造和編程系統，另一日則進行訓練、測試和拍攝。影片中，遠程操控的 Treadward 展現了其在現實環境中的精確控制、靈活性和適應能力。配合 HEBI 特製的節日裝飾，這段有趣的演示不僅展現了 HEBI 移動操控器的能力，還融合了節日的氛圍與尖端機器人研究。

在 FZI，聖誕節也在進行中，今年的節日氣氛與先進的機器人研究相結合。在忙碌的假日季節中，團隊探索了當機器人在大型語言模型和人類遠程操作的指導下準備聖誕晚餐時會發生什麼。結果展示了小誤解在指令、感知和執行之間如何迅速升級為一場充滿樂趣的冬季混亂。影片除了帶來幽默感，還突顯了 FZI 在機器人操控、人機互動、遠程操作以及基於人工智能的決策支持整合等關鍵領域的工作。雖然這些場景是經過策劃以確保安全和故事性，但機器人的行動基於過去一年開發和完善的真實系統。所有展示的機器人都是完全遠程操控的，危險場景也經過仔細控制。影片在 FZI 的節日祝福中結束，慶祝這個季節以及智能機器人系統的持續進步。

最後一段影片展示了 Fraunhofer IOSB 開發的自動化機器人系統，該系統獨立從頭到尾準備一棵巨大的戶外聖誕樹。影片開始時，一輛重型運輸車將新鮮砍伐的聖誕樹運送到現場。不久後，幾隻機器狗—幽默地被呈現為監督者—到達現場檢查樹木並協調下一步操作。系統隨後部署一台自動起重機，將樹木升起並穩定，讓四足機器人在工作區域內自由進出。這些機器狗攜帶裝飾品和燈光元件，逐步將樹木裝飾一新，展示了協調的導航、操控和任務序列。最後，機器狗們在裝飾好的樹頂上放置了一個交通錐，表示任務完成。在結尾時，起重機將整棵裝飾好的樹直立起來，所有機器系統在附近排成一排，似乎在觀賞他們完成的作品，突顯了 Fraunhofer IOSB 在多機器人自治和協調戶外操作方面的成就。

美國海軍正推進建設一種新型的小型、靈活的作戰艦艇，海軍領導層表示這些艦艇將在未來艦隊中扮演關鍵角色，並解決長期以來在水面作戰能力上的不足。海軍部長 John Phelan 宣佈，未來 FF(X) 護衛艦級的首艘艦體預計將於 2028 年下水。這些艦艇將基於美國海岸警衛隊的傳奇級國家安全巡邏艦的設計，該設計已經在服役中，由 Huntington Ingalls Industries 製造。

Phelan 在 12 月 19 日釋出的視頻公告中表示，為了迅速且大規模地提供作戰能力，他已指示採購基於這一成熟的美國製艦設計的新級護衛艦。他補充說，這一計劃已獲得總統 Donald Trump 和國防部長的批准，作為政府更廣泛的金色艦隊計劃的一部分。

海軍將 FF(X) 定位為一個靈活的多任務平台，旨在補充大型水面作戰艦艇，如導彈驅逐艦。官員們表示，這些護衛艦將能夠執行水面戰鬥任務，運輸模組化載荷，並操作無人系統等多種角色。海軍作戰部長 Daryl Caudle 上將表示，最近的部署，包括在紅海和加勒比海的行動，突顯了海軍對更具適應性的小型作戰艦的需求。

他指出，我們的小型水面作戰艦艇庫存僅為所需的三分之一。我們需要更多有能力的藍水小型作戰艦，以填補這一空白，並保持驅逐艦專注於高端戰鬥。選擇基於現有海岸警衛隊設計的 FF(X) 護衛艦反映了降低成本和時間風險的努力，這些風險長期困擾著美國的造艦計劃。

根據政府問責辦公室（GAO）2025 年 3 月的報告，美國造船廠長期以來存在交付艦艇延遲三年的問題，且已服役艦艇的性能問題持續存在。在參議院武裝服務委員會的聽證會上，GAO 官員 Shelby S. Oakley 指出，不切實際的成本預估和過於樂觀的時間表是導致延遲的主要原因。她形容美國的造船企業如同處於一種永無止境的急救狀態。

Phelan 和 Caudle 表示，FF(X) 計劃旨在打破這一模式，依賴已經成熟且在運行中的設計。我們知道這一護衛艦設計可行，Caudle 說。我們知道它與艦隊一同運作，更重要的是，我們知道如何建造它。

根據海軍的計劃，首批艦艇將通過一個主造船廠獲得，隨後將採取競爭策略，可能涉及多個造船廠生產該級別艦艇。Phelan 表示，造船商將主要根據其交付可用作戰能力的速度來評估。造船廠將以一個結果為標準：儘快為艦隊提供作戰能力。

海軍領導人還強調，FF(X) 將設計為長期適應性，遵循類似於 Arleigh Burke 級驅逐艦的模式，該級艦艇在數十年的服役中持續進行升級。Caudle 表示，目標是推出一艘能隨著威脅變化和新技術成熟而演變的護衛艦，避免過去造船計劃中出現的延遲和成本超支問題。這是關於更快將合適的艦艇投入水中，並確保它們能隨著戰鬥演變而成長。

Chaotan One，全球首個使用超臨界二氧化碳（sCO2）取代蒸汽的商業發電機，已在中國開始運行。這一成就打破了百年來以蒸汽發電的傳統，標誌著效率的重要提升。蒸汽機的發明是工業革命的第一步，改變了世界。人類首次能夠燃燒燃料並將其轉化為工作，而不僅僅是產生熱能。隨著時間的推移，這種機械的效率通過不同的設計和燃料得到了進一步提升；然而，進行工作的介質仍然是蒸汽。尋求進一步提高發電效率的科學家注意到，生成蒸汽以驅動渦輪機的過程中，浪費了大量的能量。水首先需要被加熱至沸騰，然後經歷相變化以生成蒸汽。這兩個步驟都需要大量能量，因此科學家一直在尋找更好的介質來取代它們，而他們在sCO2中找到了答案。

sCO2是什麼？超臨界是指二氧化碳（CO2）氣體在其臨界溫度和壓力以上的流體狀態。我們知道，CO2在室溫下以氣體存在，通過降低壓力和降低溫度可以冷卻形成幹冰。然而，當其溫度升高至 31 °C（87 °F）且壓力增加至 1,070 psi（7.37 MPa）時，便進入了超臨界狀態。在這種狀態下，CO2同時顯示出液體和氣體的特性。若將其釋放到容器中，它將填滿空間，但其密度卻如同液體。這在驅動渦輪機的應用中極為有用，因為氣體狀態提供較小的阻力，而液體狀態則提供更大的推進力。同樣重要的是，將CO2轉變為超臨界狀態所消耗的能量少於將水轉變為蒸汽所需的能量。

中國和美國一直在努力開發能夠有效使用sCO2的發電機。然而，中國在這一領域展示了其技術能力，將其應用於商業環境中。位於美國西南研究所的一台sCO2示範發電機展示了其潛力。

Chaotan One位於哪裡？這台全球首個商業化的sCO2發電機安裝在貴州省六盤水市的一家鋼鐵廠內。該設施擁有兩個 15 兆瓦的單元，並於上個月接入電網。它的設計是將鋼廠的殘餘熱轉化為電力。除了證明sCO2作為可行的介質外，該設施還展示了中小型熱源如何能有效用於發電。根據中國媒體報導，與現有的蒸汽發電技術相比，Chaotan One預計將實現淨電力產生增加 50% 的效果，同時整體發電效率提高超過 85%。

與標準的蒸汽循環電廠相比，sCO2發電機的設計更為簡單，使用的組件更少，操作和維護更為便捷。Chaotan One的成功將可能開創一個新的發電時代，利用CO2作為介質，無需將水轉化為蒸汽。

日本在週一邁出了復甦核能計劃的重要一步，因為新潟地區批准了柏崎刈羽核電站的重啟。這一舉措標誌著自 2011 年福島災難以來的近 15 年，該災難迫使大部分國內反應堆停運。柏崎刈羽核電站位於東京西北約 136 英里（220 公里）處，是全球最大的核設施。該電站在地震和海嘯後關閉，福島第一核電廠受損，當時共有 54 座反應堆被關閉。自那時以來，日本已經重新啟動了 14 座仍可運行的 33 座反應堆，以減少對進口化石燃料的依賴。這次重啟將是東京電力公司（TEPCO）運營的第一座設施，TEPCO 是福島核災的背後公司。根據公共廣播公司 NHK 的報導，TEPCO 計劃於 1 月 20 日重新啟動該地點的第一座反應堆。

TEPCO 發言人高田雅勝表示，我們堅定承諾不會重演此類事故，確保新潟居民不會經歷類似事件，但他拒絕進一步評論時間安排。當地的反對聲音依然強烈。約 300 名抗議者在新潟縣議會外集會，舉著標語牌，上面寫著「反對核能」、「我們反對重啟柏崎刈羽」和「支持福島」。據路透社報導，當集會開始時，主要是年長者的群眾唱起了《故鄉》，這首國歌慶祝與故鄉的聯繫。

這次重啟是在公眾持續關切的背景下進行的。新潟縣對支持重啟的知事花澤秀洋的信任投票清除了最後的地方障礙。根據日本貿易部的數據，僅重啟第一座反應堆就可能使東京地區的電力供應增加 2%。日本首相高市早苗在兩個月前上任，支持重啟核能以保障能源供應，並減少進口化石燃料的成本。去年，日本在進口煤和液化天然氣上花費了 680 億美元（約 10.7 兆日元），約佔總進口成本的十分之一。

隨著人工智能數據中心的擴張，未來十年能源需求預計將上升，儘管日本人口持續減少。為了滿足這些需求並減少排放，政府計劃到 2040 年將核能在電力組合中的份額翻倍至 20%。TEPCO 誓言在未來十年內在新潟投資 6.41 億美元（約 1000 億日元），以獲得當地支持。儘管如此，許多居民依然持謹慎態度。一項最近的調查顯示，60% 的居民認為重啟電廠的條件未滿足，近 70% 的人對 TEPCO 管理該地點表示擔憂。

即使是知事花澤秀洋也設想未來能減少對核能的依賴。他表示，希望看到不再依賴讓人焦慮的能源來源的時代。像伍德麥肯齊的專家約書亞·吳指出，柏崎刈羽重啟的公眾接受度對日本的能源和脫碳目標至關重要。對於許多抗議者來說，重啟是福島災難的尖銳提醒。一位抗議者表示，作為福島核事故的受害者，我希望無論是在日本還是世界其他地方，沒有人再遭受核事故的傷害。