在2025年，科學界記錄了一項傑出的成就，這項突破性進展有望重新定義工程設計的界限。美國里海大學（Lehigh University）馬丁·哈默（Martin Harmer）教授的研究，專注於陶瓷晶界（grain boundaries）的原子結構，被「墜落之牆基金會」（Falling Walls Foundation）評選為年度全球十大關鍵科學突破之一。這一事件標誌著材料創造領域的典範轉移，過去的限制正在消退，取而代之的是對物質在基本層面上嶄新的理解。
哈默教授身兼里海大學材料科學與工程的傑出教授，同時也是「奈米—人體介面總統倡議」的負責人，他將精力投入於研究晶界——即多晶材料中晶體顆粒相互連接的接合處。從歷史上看，這些晶界一直被視為陶瓷的結構弱點，是缺陷聚集並導致材料最終失效的區域。然而，新聞稿強調，哈默的研究「打破了材料科學與實際應用之間的藩籬」。這項工作的核心成就，在於以原子級解析度，繪製出這些晶界的三維原子結構圖。
這種前所未有的細節水平，是透過尖端技術的協同作用而實現的：包括像差校正掃描穿透式電子顯微鏡（aberration-corrected scanning transmission electron microscopy）和複雜的計算建模。哈默教授強調，他的團隊已經為「設計出更堅固、更耐用的陶瓷產品」創建了一份明確的藍圖。國際合作夥伴，包括來自馬克斯·普朗克研究所（Max Planck Institute）和上海科技大學（Shanghai University of Science and Technology）的專家，也為此項發現貢獻了力量。哈默的同事張兆立（Zaoli Zhang）指出，這項工作「為在原子層面精確調整材料開啟了大門」，意味著材料建構正邁向珠寶般精密的準確度。
哈默教授的成果與人工智慧和生物醫學領域的創新一同獲得「墜落之牆基金會」的表彰，這項研究提供了一種超越傳統材料（例如鎳基高溫合金）的新穎方法。哈默早期的研究已證明，晶界可以被轉化為卓越穩定性和強度的來源。這項知識的實際應用前景廣闊，有望徹底改變整個工業領域：在航空航天領域，它可能促成能承受更高溫度的渦輪葉片；而在電子產品方面，則可能帶來性能更優異的半導體元件。
儘管潛力顯而易見，但市場專家也指出，將生產規模擴大到需要原子級精確度的水平，仍面臨巨大的挑戰。這涉及到引進先進的製造設施，並克服供應鏈中的瓶頸問題。然而，這項世界級的認可，為進一步的研究提供了強大的催化劑，旨在協調理論發現與大規模生產的現實需求。它為創造將定義未來科技的關鍵材料鋪平了道路。