2024-09-19 記者/王惠慧
清華大學材料系講座教授葉均蔚近期在《自然評論化學》期刊發表重磅文章《闡明高熵材料4大效應》,提及高熵、嚴重晶格扭曲、緩慢擴散及雞尾酒效應,他也看好高熵材料的耐高溫、抗輻射等特性,將有助指引未來能源解方。
清大指出,葉均蔚今年當選中研院新科院士,他被譽為「高熵合金之父」,他提出的高熵理論及實證,顛覆傳統思維,提高亂度產生高混合熵,可將5種以上的金屬等比例或非等比例合成,創造出更強、更韌、更具延展性及耐高溫、耐腐蝕的高熵合金,連美國能源部、各軍種實驗室、橡樹嶺等國家實驗室都積極投入研究開發。
葉均蔚認為,未來最具潛力的高熵材料之一即為高熵觸媒,可望突破電解水產氫使用貴金屬的瓶頸,解決未來能源問題,如丹麥幾年前就成立了高熵觸媒研發中心。他也十分看好高熵材料的耐高溫、抗輻射等特性,將有助於突破核融合反應爐或系統的材料瓶頸。
文章中,葉均蔚也詳細說明高熵材料的晶格扭曲效應,不同金屬原子的排列呈不規則狀態,但輻射照射產生的晶格破壞卻能互相調整,出現令許多科學家感到不可思議的「自癒」現象。此特性使高熵材料能抗輻射並耐高溫,可望引領抗核融合及太空輻射線材料的研究突破。
此外,葉均蔚也闡明雞尾酒效應,可透過各種元素的特性、元素間相互作用及各結構因素對材料不同性質的影響,設計適當的成分及製程,得到更好的加乘特性,進而產生多元應用。值得一提的是,葉均蔚是在清大完成學士、碩士及博士學業的「三清」,也期許高熵材料研究能在此發揚光大。