交大教授研发新材料 突破百年来科学家认知

交大教授林尚佑研发的新材料,突破科学家自19世纪以来的认知。(交通大学提供/邱立雅竹市传真)

交大教授林尚佑研发的新颖材料,超越黑体辐射定律极限,是学术上百年来的重大突破。(交通大学提供/邱立雅竹市传真)

交通大学光电系荣誉讲座教授林尚佑近期在《自然科学报告》发表新颖材料研究,该新颖材料突破19世纪以来科学家的认知,并可用于能量收集、军事用红外物体追踪与识别、利用废热再生等范围。同时,林尚佑近日获核教育部工学领域玉山学者,将在交大进行前瞻超颖光学材料基础性研究,并将研究成果拓展到矽太阳能光电产业的实际应用。

林尚佑曾任美国Sandia国家实验室顶尖研究员,是世界顶尖的奈米光电学者,曾因领导三维奈米光电创新研发而世界知名。近期林尚佑在《自然科学报告》发表新颖材料研究,能发出类似雷射或LED的同调光,突破了普朗克黑体辐射定律的局限。

普朗克黑体辐射定律来自1900年德国物理学家马克斯‧普朗克(Max Planck)提出的能量量子化的假说,如同壁炉加热发红光一样,热能增加会使所有材料发出更强的辐射,随着热量增加,材料所发射光谱的峰值将移至更短的波长。根据普朗克黑体辐射定律,宇宙中没有任何物体可以发出比黑体更多的辐射。

但林尚佑研发的新颖材料突破了普朗克黑体辐射定律的局限,能发出类似雷射或LED的同调光。除了在《自然科学报告》上发表该材料的光谱研究外,林尚佑去年12月也在《IEEE Photonics Journal》发表另一项研究报告,展示使用近红外线摄影机拍摄的红外光谱影像分析。两篇研究报告都显示该材料受热时在波长1.7微米处辐射出的光谱强度峰值是黑体辐射基准的8倍。

林尚佑表示,自己研发的新颖材料及技术,可实现超高强度且可调波长的类LED红外光源,可用于能量收集、军事用红外物体追踪与识别、环境和大气化学光谱学研究以及类雷射的热辐射源等等。这项基础研究改变物理学和材料科学领域的知识界限,是学界重大突破。