【生活中心/綜合報導】全球面臨能源與水資源短缺危機,台灣科技大學洪維松團隊,開發出能「一邊發電、一邊淨水」的多功能石墨烯膜,被暱稱為「黑色魔毯」。這項技術以太陽能與海浪能驅動,只要有陽光與水波,就能同時產生乾淨的水與電力;在斬獲多項殊榮後,洪維松團隊更將技術提升,應用至模組化與低碳製程實務。
台科大表示,「黑色魔毯」研究成果發表於國際期刊《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」臺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。
這片被稱為「黑色魔毯」的石墨烯基薄膜,其研究以四面佛(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。洪維松表示,希望讓一張膜成為多功能平台,能過濾、能發電、能感測,並強調,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。
應用科技研究所教授洪維松將這項成果比喻為「會呼吸的毛巾」,其上層吸收陽光,把海水蒸成水蒸氣;下層則隨波浪震動發電。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。
白天時,這張膜吸收太陽的熱能,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,「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。
獲獎後,團隊更將技術進階到具有挑戰性的模組化設計,利於具充足陽光、水源,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。
台科大指出,洪維松在教學上特別強調「做得出來、測得出來、能複製」的實踐精神。他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。「我希望學生讓研究變成產品、登上舞台,甚至吸引企業合作。」




