磁鎳奈米線 熱傳導節能利器
【大紀元2月24日訊】〔自由時報記者林嘉琪/台北報導〕成本低、易取得的熱電材料,有機會迎頭趕上光電材料產業!
中研院物理研究所研究員陳洋元研究團隊製作磁性鎳奈米線,運用超高技術,以電極固定這條「肉眼看不到的線」,並將之懸吊於掏空矽基板上,成功提高「熱傳導率低、導電率維持」的能源轉換效率,未來若應用於光、熱、汽車與鍋爐廢熱能轉變技術上,有助提升熱電材料效益,開展再生能源新方向。
陳洋元表示,半導體內IC晶片內的奈米線路,可使用鐵、鈷、鎳等任何物質製作,尺寸越小,越可縮小元件體積,製作成本也能降低,只是,如果小到奈米尺寸大小,卻不得不面對量子效應,產生與原來物質電、熱、磁相異等特質。於是,從微米、次微米到奈米,為克服物理特性的改變,團隊選擇普遍易取得的鎳,同時也因它具有磁性,科學家可多認識磁特質,讓研究多一個可操控變因。
陳洋元主導的二十人研究團隊,去年2月在國際專業期刊「應用物理通訊」上發表這篇鎳奈米電與熱傳導的研究成果。一年內就獲得超過一○三三次下載紀錄,當選為熱點論文。
陳洋元指著一張上有細細鎳奈米線的圖片說,這是利用電子顯微鏡放大八千倍才看得到美麗奈米世界。由於奈米線肉眼看不到,必須借助電子顯微鏡、實驗技術與電子量測儀器等,研究團隊整整花上一年時間研究,光做個模型也得等上半年。
陳洋元表示,節能減碳與再生能源議題持續加溫,熱電材料比光電在成本與材料上更具優勢,然而效率僅有光電的三分之一,研究團隊希望應用鎳奈米化,把熱傳導降低,但維持電傳導,也就是做到「把熱能存起慢慢用」,利用該物理特點,提高熱電材料的應用。
陳洋元預告,團隊下一步將進行鉍、銻等元素與合金奈米線研發,朝向「熱傳導率可以下降一倍,轉換效率就能提高一倍」目標,屆時將是更能親近民生與廣為應用的成果。
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