清華衛榮漢教授團隊研發 可磁場調控熱傳導之奈米線
奈米線熱傳導新突破！國立清華大學動機系衛榮漢教授研究團隊，發現藉由磁場變化，可以有效控制磁性奈米線的熱傳導特性，成功開發「可磁場調控熱傳導奈米線」。在目前能源逐漸耗竭及全球暖化的大趨勢下，此研究成果將可應用於奈米熱電元件的開發，有效地將電腦主機或汽車引擎排出的廢熱回收再利用，此最新研究成果，刊登於新一期的高影響力期刊「奈米通訊(Nano Letters)」。
衛榮漢教授表示，利用溫差發電，將「熱轉成電」是近來綠能新興領域，好的熱電材料「導電性要好、導熱性要差」，意即在高溫端不致因熱傳導而流失熱能到低溫端，最好能夠將高溫端的熱能都用來發電，但這種特質通常違反大部分物質的特性，例如金屬的導電性好，導熱性亦很好；塑膠等絕緣物質雖然其導熱性差，但導電性卻也極差，所以找到「導電性好、導熱性差」的熱電元件是目前工程及科學上遇到最大的瓶頸。
主要參與此項研究的黃晧庭博士表示，熱在物質中是以原子或晶格的振動形式展現。對於肉眼可見尺度的金屬材料，通常它的的導熱與導電性質，也就是熱傳導係數與電導率，存在一固定的正比關係，亦即導電越好的材質導熱亦越好。然而到了奈米尺度，由於物質內部負責傳熱的晶格振動波，容易被不完美的表面邊界回彈，此一固定比例關係就會變得無法成立，因此給了科學家一個新的發展空間。
這次的研究，發現在不影響磁性奈米線之導電特性的同時，利用磁場可以大幅度地降低奈米線的熱傳導，例如在不施加磁場時，發現磁性奈米線導熱性像鐵棒，施加磁場後，導熱性可能就變得像塑膠，這是在過去沒有發現過的。
「研究物質的熱傳導特性，不僅具有科學上的重要性，對於能源短缺浮上檯面的現今，開發可控制的熱傳導技術，將其應用在電子元件的散熱以及利用廢熱回收發電的熱電元件上，更具有迫切性。」衛榮漢教授指出，研究除可應用於廢熱回收或溫差發電的技術，有助提升熱電能源轉換效率，將工業或電子產品所散發出的廢熱轉換為電能，可望發展出價格低廉的綠色能源發電裝置。另外，也可用於改進未來3C產品的散熱，若能有效地對系統進行熱管理，不僅可以讓系統順利降溫，降低系統當機與停止運作的風險，還能讓能量回收再利用，增加能源的使用率。
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