賀本院應用物理所碩士蕭子綱熱傳導新論 改寫教科書。


台大凝態中心研究團隊首度發現一種前所未見的波動型熱傳導現象,將於7月國際期刊《自然奈米科技》發表。圖為負責此項實驗的台大碩士研究助理蕭子綱。(鄭任南攝)

資料來源:中時電子報 新聞網頁

廿七歲的台大碩士生蕭子綱花了一年多時間,嘗試把一百多根極為細微的「矽鍺奈米線」放到量測裝置上,並和台大本土研究團隊合作,首次證實波動型熱傳導現象,改寫大學物理教科書認為熱會擴散的基本假設。

蕭子綱的指導教授、台大凝態中心助理研究員張之威說明,一般熱傳導過程中,會發生無數次的分子碰撞,這個定理自從工業革命以來被視為理所當然,因此,長期以來教科書中定義的傳統熱傳導現象,就像「把奶精放入咖啡」,奶精間會彼此碰撞逐漸擴散,但會破壞熱傳導本身的波動性質,造成熱能無法像電子、光纖一樣的傳遞訊息。

過去想要觀察到熱傳導的波動性質,都必須在零下二百七十度的極低溫,不過,台大研究團隊突破困境,發現在室溫下,熱能如果經過只有頭髮數萬分之一的「矽鍺奈米線」時,波動性的熱傳導現象能夠保持八微米長,幾乎可說是無損耗、無碰撞的波動現象。
這項發現,改寫了大學物理教科書認為熱擴散的基本假設,新研究發表於國際頂尖期刊《自然奈米科技》。

張之威強調,大部分能源都是由熱轉換成電,新的發現可以讓熱電元件的廢熱,在轉換成電力時更有效率,未來潛力無限,若持續研發,應用於電子產業,有機會讓手機、筆電更耐熱。

這項研究的幕後功臣是年僅廿七歲、去年從台大應用物理所畢業的蕭子綱。他在實驗室花了四百多天,使用機器手臂、電子顯微鏡,把上百根「矽鍺奈米線」運用類似釣魚的方式,「釣」到量測裝置上,通常要花一個下午,有的甚至需要兩至三天,才能偵測熱傳導現象,由於失敗率極高,考驗耐心、細心、恆心。

研究團隊肯定他的研究貢獻,在發表論文時,把他的名字掛在多位台大資深學者前,台大新任校長楊泮池更稱讚他:「台大一名研究生的表現,比世界一流大學的博士生還亮眼!」

蕭子綱謙稱,這項研究是台大純本土研究團隊共同的心血,很高興參與其中,並以此做為碩士論文。他表示,已獲得四年的全額獎學金,每年約一百五十萬元新台幣,即將前往英國劍橋大學攻讀博士學位。

最後修改日期:2020 年 5 月 19 日