未來能源革命突破關鍵！ 清大葉均蔚闡明高熵材料4大效應

「高熵合金之父」叶均蔚（右2）发表重磅论文阐明高熵材料四大效应，共同作者还包括清华材料系博后研究员许玮麟（左一）、教授叶安洲（左2）、教授蔡哲玮（右1）。图／清大提供

当选中研院新科院士的清华大学材料系讲座教授叶均蔚最近接受重量级期刊「自然评论化学」邀请，发表重磅文章「阐明高熵材料四大效应」，包括高熵、严重晶格扭曲、缓慢扩散及鸡尾酒效应。叶均蔚也十分看好高熵材料的耐高温、抗辐射等特性，将有助于突破核融合反应炉或系统的材料瓶颈，指引未来能源解方。

叶均蔚指出，传统合金通常以铝、镁等一种金属元素为主，再添加少量的其他元素。过去普遍认为如果添加太多不同的金属元素会使合金脆裂、甚至无法合成，而他提出高熵理论及实证则颠覆传统思维，提高乱度产生高混合熵，可将5种以上的金属等比例或非等比例合成，创造出更强、更韧、更具延展性及耐高温、耐腐蚀的高熵合金。连美国能源部、各军种实验室、橡树岭等国家实验室都积极投入此领域研究开发。

叶均蔚表示，全球物理、化学、材料、机械、计算模拟等领域的科学家过去20年来纷纷投入高熵材料的研究，已研发出高熵合金、高熵陶瓷、高熵聚合物等多种高熵材料。他也认为，未来最具潜力的高熵材料之一即为高熵触媒，可望突破电解水产氢使用贵金属的瓶颈，解决未来能源问题，如丹麦几年前就成立了高熵触媒研发中心。

此外，叶均蔚也十分看好高熵材料的耐高温、抗辐射等特性，将有助于突破核融合反应炉或系统的材料瓶颈。取之不尽、用之不竭的能源可望大幅减少二氧化碳的排放，并将人类的太空旅行往前推进一大步。

清大表示，美国史丹佛大学团队去年公布「全球前2%顶尖科学家」榜单，叶均蔚在单年度科学影响力排行榜中名列全台第一，并在全球的材料领域及应用物理领域分别荣登第二名。

叶均蔚上个月才在墨西哥召开的第32届国际材料研究年会获颁卓越贡献奖，年会还特别以叶均蔚为名举办高熵专题研讨会，一连4天共发表64篇论文。叶均蔚除发表演说，也和各国科学家交流研究心得。

清大强调，叶均蔚一向以在清华大学完成学士、硕士及博士学业的「三清」学习经历为荣，他所指导的蔡哲玮、许玮麟也是「三清」学者。叶均蔚表示，清华不仅是高熵合金的「发源地」，也期许高熵材料研究能在此发扬光大。

叶均蔚（右）与许玮麟将高熵合金放入扫描式电子显微镜。图／清大提供

叶均蔚将高熵合金放进奈米压痕机械性质分析仪，测试高熵薄膜硬度。图／清大提供

叶均蔚指出，过去普遍认为如果添加太多不同的金属元素会使合金脆裂、甚至无法合成，而他提出高熵理论及实证则颠覆传统思维，提高乱度产生高混合熵，可将5种以上的金属等比例或非等比例合成，创造出更强、更韧、更具延展性及耐高温、耐腐蚀的高熵合金。图／清大提供

清华大学材料系讲座教授叶均蔚最近接受重量级期刊「自然评论化学邀请」，发表重磅文章「阐明高熵材料四大效应」，他也绘图解释高熵合金的晶格扭曲效应。图／清大提供