【大纪元7月5日报导】(中央社记者陈至中台北5日电)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“自然奈米科技”。
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“硅锗奈米线”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,硅锗半导体本身特性,只允许低频热能在奈米线中跑,“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,硅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奈米线的传导性质,无意间发现硅锗半导体的特色。
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奈米线,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。