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台大学者研究改写热传导模型

发布时间:2020-01-14 16:19:23 阅读: 来源:排气阀厂家

台湾大学凝态中心助理研究员张之威,发现一种前所未见的无损耗、无碰撞的波动型热传导现象,改写教科书上的模型,发表于国际顶尖期刊「自然纳米科技」。

台湾大学5日宣布,该校的凝态中心研究团队首度度发现一种前所未见的无损耗无碰撞的波动型热传导现象,将于7月份的国际期刊Nature Nanotechnology发表,此发现已获得物理学界与工程学界重视,对于未来热电材料的研发与热能的运用将有关键性的影响。图中左为负责此项实验的台大硕士研究助理萧子纲,右为指导该实验后共同发现结果的台大凝态研究中心研究助理张之威。(郑任南摄)

一般热传导过程中,会发生无数次的分子碰撞,自工业革命以来被视为理所当然的定理,如今却有可能改写。张之威领导的团队,发现在一般室温下,热能经过「矽锗纳米线」时,波动性的热传导现象能保持8微米长,是钻石的10倍,几乎可说是无损耗、无碰撞的波动现象。

张之威表示,矽锗半导体本身特性,只允许低频热能在纳米线中跑,「就像20线的高速公路,只允许载满50人的客运巴士上去,当然顺畅无比、就像路上都没有车一样。」

张之威说,热传导如果能无损耗、无碰撞,就可将光学的原理运用在热学上。另外,现在电子元件的设计,都是建构在热会扩散的基本假设下,未来也可能全部改写。

张之威说,矽锗半导体在高科技产业非常常见,但因为导热差,很少人会拿来研究热传导的波动现象。研究团队一开始也只是想量测看看各种纳米线的传导性质,无意间发现矽锗半导体的特色。

台大团队研究发现的特别之处,在于是在室温而非低温中发现,未来应用潜力非常大。张之威说,大部分能源都是由热转换成电,新的发现可以让热电元件的废热,转换成电力时更有效率。

「热虽然讨人厌,那是因为我们不了解它。」张之威今天幽默地说,台湾的夏天闷热难耐,在这样的环境下发表热研究成果,特别有感触。

张之威特别感谢应用物理所硕士生萧子纲,花了一年多的时间,在实验室量测一根根纳米线,每量测一根就得花一个下午,总共放了上万条,才能有如此成果。1020705

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