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全球面臨能源短缺、水資源危機 台科大開發「黑色魔毯」可同時發電與淨水
出版時間：2026/01/19 11:03
【記者賴昀岫／台北報導】在全球面臨能源短缺與水資源危機下，台科大團隊成功開發出，能同時發電與淨水的「黑色魔毯」，這款多功能石墨烯膜，有太陽蒸發、發電、污染降解與自清功能，呈現單一材料的多面向能力，有望在偏鄉、離島或乾旱地區，同時解決喝水與用電問題。
開發出這片石墨烯基薄膜的團隊，由台灣科技大學應用科技研究所教授洪維松帶領，研究以四面佛（Phra Phrom）象徵整合四大環境功能：太陽蒸發、發電、污染降解與自清，呈現單一材料的多面向能力。
洪維松說，「我們希望讓一張膜成為多功能平台：能過濾、能發電、能感測。」他也強調，這並非單一實驗室概念，而是未來綠能與智慧材料的跨界整合方向。
這張膜在白天吸收太陽的熱能，把海水加熱成水蒸氣，蒸氣再冷凝成乾淨的淡水，滴入收集槽中；夜晚或有海浪拍打時，布膜會隨著波動而「呼吸」，裡面的特殊材料會感受到壓力變化，轉換成電能。洪維松指出，這就是所謂的「一膜雙效：上層造水、下層發電」。
而且這張黑色魔毯還會「自我清潔」，不怕灰塵與鹽分堆積，長時間維持穩定效率。洪維松形容，這片薄膜就像一條「會呼吸的毛巾」，上層吸收陽光，把海水蒸成水蒸氣下層隨著波浪震動發電。
洪維松說，當陽光照射時，膜表面吸熱進行蒸發與淡化，將海水轉化為潔淨水；當海浪或風吹拂時，壓電結構會產生電流。如此，一張黑色薄膜便能在偏鄉、離島或乾旱地區同時解決「喝水」與「用電」問題。
「黑色魔毯」研究成果發表於國際頂尖期刊《Advanced Functional Materials》，並榮獲2022全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）、「2025淨零排放國際競賽」台灣組冠軍及最佳人氣獎，日前更再度獲得中國材料科學學會「2025華立創新材料大賽」優選獎殊榮。
洪維松說，獲獎後，團隊馬不停蹄地將技術進階到具有挑戰性模組化設計，利於有充足陽光、水源近，但電力缺乏的離島、沙漠地區建立行動式「水電雙用系統」；以及低碳製程與低能耗操作，以符合淨零減碳趨勢，讓研究離產業實務應用更靠近。
洪維松強調「做得出來、測得出來、能複製」的實踐精神，要求每個研究生都要做出實際原型，與業界或現場測試結合，希望學生讓研究變成產品、登上舞台，甚至吸引企業合作。
