科學家們正在推動二維納米材料的創新，這些材料僅由幾個原子厚，並合成出最多包含九種過渡金屬的 MXenes 超薄片。這一突破可能會改變材料在極端環境下的性能，廣泛應用於航空航天、能源儲存和先進電子產品等領域。研究人員表示，這標誌著在原子尺度上有序與無序如何影響材料特性的理解上邁出了重要一步。

MXenes 是一類於 2011 年發現的二維碳化物和氮化物，因其高導電性、可調性和獨特的表面化學性而被視為最具前景的納米材料。它們的層狀結構僅有一納米厚，使其成為在極端苛刻條件下運行技術的理想構建塊。普渡大學的 Babak Anasori 和研究小組在最新研究中測試了 MXene 的構建極限，將多達九種不同的金屬從元素周期表中融入單一的二維片中。

研究小組創建了近 40 種具有不同組合的層狀材料，並檢查了熵，即自然驅動無序的力量，如何與焓，即有序原子排列的傾向相互競爭。Anasori 提到，這就像用兩到九種配料製作漢堡包，使用兩到六種時，層次總是有序堆疊，但當添加更多配料時，漢堡會以真正的無序形式形成。他們的研究顯示，較小的金屬組合更傾向於穩定的有序結構，而較高數量則導致“高熵”相，其中原子安排不可預測。了解這一轉變對設計能夠在嚴苛條件下保持穩定的材料至關重要。

該研究小組首先合成了層狀的“母”MAX 相，然後將其轉換為 MXenes，以分析其表面和電子行為。這使他們能夠將有序-無序轉變與功能性特性相連接，這是工程定制材料的重要一步。研究的第一作者 Brian Wyatt 表示，這項研究表明，高熵材料中的短程有序性決定了熵與焓對其結構和性能的影響。在層狀陶瓷和二維材料研究中，這擴展了這些材料的家族及其潛在應用。

Anasori 的實驗室專注於創造能在當前材料失效的地方茁壯成長的 MXenes，無論是在屏蔽電磁波還是用作下一代通訊的超薄天線方面。Anasori 表示，他們希望繼續推動材料的極限，尤其是在當前材料無法滿足的極端環境下。“無論是促進清潔能源，還是在極端寒冷或高熱的航空航天中延長電動車的續航，還是製作能在太空或深海環境中運行的材料，我希望我們的工作能夠促進下一代技術的發展。”這項研究得到了美國、波蘭和韓國的機構資助，並發表在《科學》期刊上。

一家風能公司已成功完成首個浮動風電項目的海上渦輪機安裝，該項目由 Ocean Winds 在法國奧克西塔尼地區發展，這對全球浮動風電行業來說是一個重要的里程碑，顯示出技術的成熟、區域合作的成效以及環境整合的必要性。Ocean Winds 法國區經理 Marc Hirt 表示：「EFGL 不僅是法國的首次，也是全球浮動海上風電的標杆。這展示了將浮動風電推向商業規模所需的工業成熟度、精準度和合作精神。」這項新技術的成功安裝不僅對法國的可再生能源生態系統有著深遠影響，還將促進當地經濟的增長與社會的可持續發展。

Ocean Winds 對於這一成果感到自豪，該公司已在浮動技術領域擁有 15 年的領導經驗。Hirt 進一步強調，這不僅是一個技術上的突破，更是當地社區發展的第一步，並且是一個例子，展示這類項目不僅能促進綠色能源的生產，還能帶來工作機會和集體自豪感，從而提升社區的活力。

在海上安裝的三個 1,000 萬瓦渦輪機坐落於浮動基礎上，Éoliennes Flottantes du Golfe du Lion (EFGL) 項目顯示了在更深水域進行浮動海上風電的可行性，打開了以前無法開發的高風速區域。這些渦輪機在 Port-La Nouvelle 組裝完成後，被拖運至距岸 16 公里處，現在已經準備好進行最終的電纜和電網連接工作，這項工作由法國電網公司 RTE 負責，預計將為約 50,000 名居民提供清潔能源。

隨著 EFGL 的成功安裝，Ocean Winds 的全球領導地位得到進一步鞏固，此項目緊隨其在葡萄牙運營五年的 25 MW WindFloat Atlantic 項目之後。EFGL 的成功為更大規模的開發鋪平了道路，其中包括 Eoliennes Flottantes d’Occitanie (EFLO)，這是一個 250 MW 的浮動海上風電項目，將於 2024 年底由 Ocean Winds 和 Banque des Territoires 獲得。

根據 EFGL 項目經理 Jérémy de Barbarin 的說法，這一項目每個階段的進展，從設計到海上安裝，都是與當地夥伴、海事專家及全球創新者共同努力的結果。隨著渦輪機的安裝完成，團隊期待著能夠提供清潔能源，並為下一代浮動風電項目設定新的先例。

此外，EFGL 也是全球首個具有生態包容性的浮動風電場，海上安裝了人工海洋棲息地（Biohuts）以增強生物多樣性。根據一份新聞稿，這項創新結合了先進的工程技術和區域合作，為全球負責任的海上風電發展樹立了新標準。EFGL 的成功展示了浮動風電在法國及國際上擴展的潛力，進一步促進了全球海上風電能源的加速發展。這家公司在全球範圍內引領著自然包容性浮動海上風電場的發展，為未來的可再生能源項目提供了明確的方向。

英國公司 Horse Powertrain 正在準備展示一款緊湊型 1.5 升四缸發電機，該設備將電池電動車轉化為增程式混合動力車。這款被形容為「不大於手提公文包」的 C15 基本單元，尺寸為 50 × 55 × 28 cm，旨在以很少或不需改動的方式滑入現有的電動車平台，增加液體燃料加油的選項，並延長實際行駛距離。這種增程器的設計意在為電動車提供額外的行駛範圍，並在電池充電的同時，不會影響整體性能。

C15 是一個發電機組，而非推進引擎。它並不連接到車輪，而是以穩定且高效的轉速運行，為一個集成的發電機供電，從而充電牽引電池並維持充電狀態。符合歐洲第七條排放標準的自然吸氣版本，最高可提供 70 kW（94 hp）的功率，針對歐洲的 B 和 C 級車型。另一個增壓版本則將輸出提升至 120 kW（161 hp），適用於較大的 D 級汽車和輕型商用車。Horse 表示，這一套件可以水平或垂直安裝，並且可以放置在前方或後方，讓汽車製造商能夠將原生的電池電動車平台轉化為增程式電動車（REEVs）。

除了提供額外的行駛範圍，該公司還將 C15 提議作為設計基於較小電池組的車輛的一種解決方案，無需犧牲總行駛距離，這有可能減少車輛重量和成本。該系統的燃料靈活性也值得注意：它設計成可使用汽油、乙醇和甲醇的混合燃料，以及合成燃料。Horse 的首席執行官 Matias Giannini 表示：「增程式電動車在許多全球市場上是增長最快的動力總成類別。Horse C15 增程器解決方案為原始設備製造商提供了一種簡單且具成本效益的方法，以利用這一機會，並將其原生電池電動車平台轉變為增程式電動車。我們相信對增程式電動車的需求將持續增長，Horse C15 將在這一轉型中發揮關鍵作用。」

在更廣泛的混合動力推動中，Horse 將在慕尼黑的 IAA Mobility 2025 展示其「未來混合系統」，這是一個全合一的混合動力系統，旨在用一個集成的引擎、變速器、電動機和功率電子元件取代電池電動車的前電動驅動單元。展示的有兩種寬度：740 毫米的「性能」變體，配備 P1 + P3 電動機佈局（在發動機和變速器輸出軸上），以及 650 毫米的「超緊湊型」P2 佈局（電動機位於發動機和變速器之間）。兩者均使用 1.5 升四缸引擎和專用的混合動力變速器，並可與 DC/DC 轉換器、車載充電器及 800 V 充電增強器集成。

該系統直接安裝在車輛底架上，並以東西方向排列，旨在為其他前端組件保留空間。Horse 表示，這一集成使前懸架比傳統混合動力佈局減小了最多 150 毫米，並使保留 HVAC 和空調系統（包括需要更多空間的 PFAS 自由單元）變得更加容易。該架構被提議為 AWD REEV 的一條途徑，通過將前模組與後部的 P4 電動機配對，而性能變體還能獨立驅動前輪驅動混合動力車。Horse 的首席技術官 Ingo Scholten 表示：「未來混合系統實現了前所未有的緊湊程度：它比市場上任何同類系統都更短、更窄。」他補充道，這使得在原本設計為電動驅動單元的空間內實現完整的混合動力套件成為可能。

該公司還正在調查一種三缸變體，這可能進一步縮小寬度 70 毫米。未來混合系統具有預燃室點火，並支持汽油、E85 乙醇、M100 甲醇和合成燃料，預計將於 2027 年市場推出。在 IAA 上，Horse 計劃首次全面展示 C15 系列。該公司表示，其混合動力策略、增程器模塊如 C15 以及完全集成的前軸混合動力驅動，旨在讓原始設備製造商在現有電池電動車架構上以最小的重新設計擴大產品線。Giannini 表示，目標是為汽車製造商提供一種「無摩擦的方式」來擴充產品線，同時專注於設計、軟件和全面電氣化。

一家領先的氫氣生產公司最近交付了一套強大的電解槽系統，該系統將為全球最大的工業氣體公司之一在紐約的設施中生產綠色氫氣。這套由 Accelera 開發的電解槽系統擁有 35 兆瓦 (MW) 的功率，是美國目前最大運行中的同類系統。Accelera 是 Cummins Inc. 的零排放業務部門，專注於推動清潔氫氣技術的發展。這套系統利用當地的可再生水電能源，設計目的是在商業規模上生產綠色氫氣，並將支持 Linde 在紐約州尼亞加拉瀑布的工廠的生產。

Accelera 的電解槽總經理 Des McMenamin 表示，「這套 35 MW 的電解槽系統成功交付，標誌著 Accelera 在北美清潔氫氣技術進步方面邁出了重要一步。」這款 PEM (質子交換膜) 電解槽旨在去碳化工業過程，並推動零排放燃料的大規模採用。其模組化、可擴展的設計使未來擴展及與日益複雜的工業工作流程集成變得可能。這套系統是在 Accelera 位於明尼蘇達州 Fridley 的設施生產的，旨在體現公司對國內清潔能源生產的承諾。完成後，它被運送到 Linde 的氫氣工廠，將完全依賴該地區的可再生水電能源運行。

這套電解槽系統利用來自清潔水電的電力，通過電化學反應將水分解為氫氣和氧氣，這一過程依賴於其質子交換膜。這使得該系統能夠在不產生排放的情況下運行。根據公司的說法，將電解槽設置在尼亞加拉瀑布工廠可以利用附近的水電資源及其重要的工業地點，這樣的安排使得該綠色氫氣工廠不僅具備能源效率，還對當地經濟具有重要意義。

McMenamin 強調了該項目的廣泛意義。他指出，這不僅有助於當地的就業創造，也強化了紐約在清潔能源轉型中的領導地位。預計這將推動該地區的經濟增長和環境進步。他在新聞稿中表示，「這個項目展示了我們提供大規模、可靠解決方案的能力，幫助客戶在商業規模上生產綠色氫氣。」目前，Accelera 已在全球部署了超過 600 套 PEM 電解槽，並在可靠性和性能方面建立了良好的記錄。之前的系統包括位於加拿大魁北克的 20 MW 設施及佛羅里達州的 25 MW 系統。

現在安裝在紐約的 35 MW 系統，顯示了該公司進一步推動綠色氫氣生產的意圖。該公司透露，「利用可再生能源來源的電解槽生產的綠色氫氣，對加速清潔能源轉型至關重要。」Cummins 作為一家總部位於印第安納州的動力解決方案領導者，由互補的業務部門組成，這些部門設計、生產、分銷和服務廣泛的動力解決方案組合。該公司目前在全球擁有約 69,900 名員工，並在超過 190 個國家和地區維持著廣泛的分銷和支持網絡。根據最新財報，2024 年其總銷售額達到 341 億美元，獲利 39 億美元。

田納西河谷管理局（TVA）最近與 ENTRA1 Energy 簽署了一項協議，計劃發展多達 6 吉瓦（GW）的新核能電力。這項合作涉及在 TVA 服務的七個州內建設六座新的核電廠。每座新設施將使用 12 個個別的 NuScale Power Modules（NPM）進行發電。根據預測，這項合作將提供約 5.5 GW 的電力，足以供應約 450 萬個家庭或 60 個大型數據中心的電力需求。這樣的電力供應量在當前對可再生和低碳能源需求日益增加的背景下顯得尤為重要，特別是在全球尋求減少碳排放的時代。

根據協議條款，ENTRA1 Energy 將負責資金、建設及擁有這些核電廠，TVA 則會直接購買產生的電力。ENTRA1 Energy 的首席項目官 Skip Alvarado 表示：「我們正在投資下一代電力解決方案，以滿足全國日益增長的能源需求。」這項計劃旨在應對能源密集型行業如人工智能、關鍵礦業及半導體製造對無碳基載電力的需求，展現了未來能源供應的趨勢。

這項目標的實施依賴於 NuScale Power Module，這是一種小型模塊化反應堆（SMR）。根據 NuScale 的新聞稿，「NuScale 仍然是美國核能管理委員會（NRC）批准的首個也是唯一的 SMR 技術，已準備商業部署，使這個計劃變為現實。」這項認證是美國部署新型反應堆設計所需的必要監管步驟，顯示出 NuScale 在核能技術發展上的領先地位。

NuScale SMR 的設計將反應堆核心、蒸汽發生器和加壓器整合到一個緊湊的容器中。這種設計具有多個潛在優勢。這些模塊可以在工廠環境中生產，然後運送到現場，這一過程有助於降低施工成本和時間，相比傳統核電廠而言更具效率。該公司指出，「NuScale Power Module 是一種小型安全的加壓水反應堆，每個模塊可產生 77 兆瓦電力（MWe）或 250 兆瓦熱能（毛），可根據客戶需求通過靈活配置擴展至 924 MWe（12 個模塊）的輸出。」此外，這些反應堆還採用了被動冷卻系統，不需要外部電源以確保安全，而模塊化的設計使得其可在地下安裝，最小化占地面積及相關的土木工程工作。

NuScale 的總裁兼首席執行官 John Hopkins 將這項協議形容為「歷史性的」，強調它在滿足美國能源需求方面的作用。他表示：「我們作為合作夥伴，已經準備好應對美國對可靠無碳基載電力的急劇增長需求，為 AI 數據中心、關鍵礦業、半導體製造和推動國家經濟未來的能源密集型行業提供電力。」這項新協議擴展了 2022 年 ENTRA1 與 NuScale 之間建立的合作夥伴關係，該合作旨在為核能項目提供全面服務，並利用 ENTRA1 在能源和金融領域的經驗來支持該技術的商業部署。TVA 最後指出，「這是支持美國經濟繁榮、推動人工智能、量子計算和先進製造所需的能源。」

最近一項研究顯示，雄性鬼鮫（chimaeras）在交配過程中使用一種不尋常的器官——位於前額的尖銳牙齒。與其他鯊魚和魟魚不同，鬼鮫並沒有明顯的口腔牙齒。這些稱為「前額刺」（tenacula）的器官上長有可伸縮的牙齒，這些牙齒在交配中扮演著至關重要的角色。研究人員的研究基於一個距今約 3.15 億年的化石，該化石的上顎附著著一個前額刺，上面排列著與口腔內牙齒幾乎相同的牙齒。

研究人員指出，前額刺幫助雄性在繁殖期間抓住雌性，類似於其他鯊魚所依賴的充滿牙齒的口腔。這個僅存在於雄性鬼鮫身上的前額附肢，是鬼鮫唯一真正具備的牙齒來源。研究的資深作者 Gareth Fraser 表示：「如果這些奇怪的 chimaeras 把牙齒放在頭的前面，那麼這讓人思考牙齒發展的多樣性。」他進一步指出：「如果 chimaeras 能在口腔外製造一組牙齒，那麼我們還可能在哪裡發現牙齒呢？」

研究人員從普吉特海灣（Puget Sound）收集了現代鬼鮫，發現它們也有相同的特徵：前額附肢上形成的牙齒，與鯊魚的口腔牙齒類似。對這些鬼鮫的基因檢測顯示，前額刺的牙齒啟動了與口腔牙齒相同的牙齒特異基因。鬼鮫的皮膚上覆蓋著微小的牙齒狀鱗片，然而對於這些鬼鮫進行的 CT 掃描讓科學家能夠詳細觀察這些結構，確認它們不僅僅是皮膚鱗片，而是真正的牙齒。

芝加哥大學的生物學教授 Michael Coates 表示，這個研究項目提供了一個美麗的進化調整或「DIY」的範例。他指出：「我們結合了實驗數據與古生物學證據，展示這些魚類如何利用一個已有的牙齒製造程序來創造一個對繁殖至關重要的新裝置。」這個研究的發現強調了進化過程中奇特的解決方案。華盛頓大學的博士後研究員 Karly Cohen 提到：「這個極為奇特的特徵顛覆了進化生物學中牙齒僅僅是口腔結構的長期假設。」她補充道：「前額刺是一種發育的遺物，而不是一種奇特的個例，這是第一個清晰的在下顎之外的有牙結構的例子。」

鬼鮫生活在深海，鮮少被觀察，憑藉其奇特的特徵，一直以來都是生物學家研究的有趣對象。前額牙齒的發現凸顯了我們對深海生命了解的不足，以及進化如何持續給我們帶來驚喜。Gareth Fraser 說：「在海洋深處仍然有許多驚喜等待我們去發掘。」這些研究結果已發佈於《美國國家科學院院刊》。

來自愛荷華大學的研究人員發展出一種新的方法，旨在提升水下載具的效率與靈活性，這一創新靈感來自於章魚。在最近的一項研究中，團隊對一種小型水下水翼進行改造，添加了一系列捲曲的導線。當這些導線被激活後，在流動的水中會展開，從而減少阻力並增加升力。這一成果使得該載具能夠在挑戰性的水下環境中更平穩地移動，同時消耗更少的能量。

這項技術的重要性不言而喻，因為水下載具的應用日益廣泛，涵蓋了離岸能源、海洋探測及環境監測等行業。目前的設計往往面臨著阻力大、能耗高以及在狹窄空間中移動受限等問題。通過向自然界中最靈活的游泳者——章魚學習，研究人員希望能克服這些挑戰，使水下機器的能力、適應性與可持續性得到提升。機械工程博士生Rabiu Mamman表示：“這項研究可以幫助提高無人水下載具的效率，利用低成本的人工肌肉，這些肌肉的設計受章魚肌肉運動的啟發，能夠節省能源並改善水上載具的可攜性和靈活性。”

該研究來自愛荷華大學機械工程系副教授Caterina Lamuta的實驗室。她的團隊專注於模仿章魚的皮膚、肌肉和組織，尋找合適的設計靈感。這一設計靈感源自章魚使用的papillae，即一組小型肌肉，當水流變化時可改變其運動。Lamuta的團隊用扭曲的“扭曲螺旋人工肌肉”實現了這一能力，這些合成的線圈可以隨意展開。在研究中測試的水翼上裝載了兩排這些線圈，每排均由稱為驅動器的小型電動馬達提供動力。當在不同速度的流動水中進行測試時，改造後的水翼產生了多達30%的升力，同時減少了高達10%的阻力。這使得載具即使在對抗水流時也能保持控制和穩定。

這項研究被認為是首個由扭曲人工肌肉驅動的水下流動控制裝置的演示，代表了水下機器人技術的新方向，生物靈感可能會導致更靈活和更高能效的機器。Lamuta強調了這項技術的廣泛潛在應用，水下無人機未來可能使用類似的附肢進入狹小空間，無損地探測脆弱的生態系統，或者在難以到達的區域進行維修。這項研究獲得了美國海軍研究辦公室的資助，該辦公室支持可能推進海軍技術的研究。通過這一概念的證明，團隊展示了章魚的啟示將如何幫助塑造水下探測的未來。這項研究的成果已發表在《Robotics Reports》期刊上。

來自韓國科學技術院（KAIST）與 LG Energy Solution 的聯合研究團隊近日宣佈在電動車（EV）電池技術方面取得重大突破。這項新研究解決了長期以來困擾鋰金屬電池的樹突問題。KAIST 的金熙澤教授在新聞稿中表示：「這項研究克服了鋰金屬電池在電動車應用中的最大障礙。」這項創新技術的發展使得電動車在單次充電的情況下可行駛 800 公里（約 497 英里），並能在短短 12 分鐘內完成充電。這一增強的續航能力將大大減少駕駛者的續航焦慮，並為長途電動旅行開啟了新的可能性。

該技術的突破還使得電池的使用壽命超過 30 萬公里（約 186,411 英里），有效解決了長期以來困擾下一代電動車電池的安全性和性能問題。這一切的實現依賴於一種名為「抑制凝聚的新型液體電解質」的創新設計，這種電解質專為鋰金屬電池而設計。與現今的鋰離子電池相比，鋰金屬電池提供了顯著更高的能量密度。研究人員指出，鋰金屬電池用鋰金屬取代了鋰離子電池中的石墨陽極，顯著提升了電池性能。然而，鋰金屬電池在充電過程中常會出現樹突的形成，這些尖銳的樹狀鋰晶體不僅會降低電池性能，還可能導致內部短路，使得快速充電變得特別危險。

透過研究，FRL 團隊發現樹突的形成源自於鋰金屬表面在充電過程中的不均勻凝聚。他們新開發的電解質直接對抗了這一問題，利用一種對鋰離子（Li+）有弱結合親和力的陰離子結構，從而最小化了界面不均勻性。這確保了鋰在陽極上的平滑沉積，有效抑制了樹突的生長，即使在快速充電的條件下也不會出現問題。這項技術克服了能量密度與充電速度之間的關鍵權衡，這一限制曾經是先前鋰金屬電池設計的瓶頸。研究人員表示：「這項技術克服了現有鋰金屬電池的充電速度限制，同時保持高能量密度。它能實現長續航和穩定運行，即使在快速充電的情況下也能保持良好表現。」

LG Energy Solution 的首席技術官金濟勇（Je-Young Kim）也強調了這一成功的產學合作。他表示：「LG Energy Solution 與 KAIST 在 FRL 的四年合作已產生了有意義的結果。我們將繼續加強合作以解決技術挑戰，並在下一代電池領域創造最佳成果。」此外，近期中國東南大學的研究人員也開發出一種新解決方案，其研究介紹了一種名為 1,3-二硫烷的電解質添加劑。這種基於硫醚的化合物顯示出能重塑電極界面，並在實驗室測試中實現了超過 3,300 次的長循環壽命。這些研究成果顯示，未來電動車的電池技術將會迎來新的發展契機，進一步推動電動車的普及與應用。