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交大教授研發新材料 突破百年來科學家認知
中時電子報 2020/04/07 17:57
交通大學光電系榮譽講座教授林尚佑近期在《自然科學報告》發表新穎材料研究,該新穎材料突破19世紀以來科學家的認知,並可用於能量收集、軍事用紅外物體追蹤與識別、利用廢熱再生等範圍。同時,林尚佑近日獲核教育部工學領域玉山學者,將在交大進行前瞻超穎光學材料基礎性研究,並將研究成果拓展到矽太陽能光電產業的實際應用。

林尚佑曾任美國Sandia國家實驗室頂尖研究員,是世界頂尖的奈米光電學者,曾因領導三維奈米光電創新研發而世界知名。近期林尚佑在《自然科學報告》發表新穎材料研究,能發出類似雷射或LED的同調光,突破了普朗克黑體輻射定律的侷限。

普朗克黑體輻射定律來自1900年德國物理學家馬克斯‧普朗克(Max Planck)提出的能量量子化的假說,如同壁爐加熱發紅光一樣,熱能增加會使所有材料發出更強的輻射,隨著熱量增加,材料所發射光譜的峰值將移至更短的波長。根據普朗克黑體輻射定律,宇宙中沒有任何物體可以發出比黑體更多的輻射。

但林尚佑研發的新穎材料突破了普朗克黑體輻射定律的侷限,能發出類似雷射或LED的同調光。除了在《自然科學報告》上發表該材料的光譜研究外,林尚佑去年12月也在《IEEE Photonics Journal》發表另一項研究報告,展示使用近紅外線攝影機拍攝的紅外光譜影像分析。兩篇研究報告都顯示該材料受熱時在波長1.7微米處輻射出的光譜強度峰值是黑體輻射基準的8倍。

林尚佑表示,自己研發的新穎材料及技術,可實現超高強度且可調波長的類LED紅外光源,可用於能量收集、軍事用紅外物體追蹤與識別、環境和大氣化學光譜學研究以及類雷射的熱輻射源等等。這項基礎研究改變物理學和材料科學領域的知識界限,是學界重大突破。