新興研發

陳柏宇教授團隊研發更輕韌堅固仿生材料

      清大材料系陳柏宇教授執行科技部專案計畫『利用仿生及材料基因數位技術平台設計並開發具優異機械性能之創新輕量化結構材料』擔任總主持人,與台大土木系、台大應力所和成大工科系跨領域團隊合作,整合多階層結構分析、機械性質量測、多尺度模擬、人工智慧AI、機器學習、3D列印與功能驗證,開發出特性優異又具實用性的仿生材料,研究成果獲邀發表於Nature等頂尖期刊,並為科技部選為亮點研究舉行記者會分享。陳教授團隊由貝類珍珠層啟發,設計具高韌性的複合材料;由楓香果實啟發,設計超輕量、高強度的孔洞材料;由甲蟲外殼啟發,開發耐衝擊、高能量吸收的螺旋梯度結構;並由蜻蜓翅膀啟發,生成輕、強、韌的二維材料等。應用實例包括具仿生微結構的鞋中底,可依需求客製化設計並以3D列印一體成形;或整合AI設計與3D列印技術,開發新型輕量化醫用合金,用於人工椎間盤、骨材等生醫領域。整合「生物啟發」、「人工智慧」與「先進製造」可望突破現有結構材料之瓶頸與限制,創造產業應用無限可能。

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林皓武教授開發高亮度量子光源獨步全球

     清大材料系林皓武教授在光電材料領域研究表現傑出,為全台首屈一指的學者,實驗室擁有各項先進元件開發與量測技術。近期更帶領清大物理系褚志崧教授以及美國阿貢國家實驗室與西北大學Schaller教授等團隊,利用自行開發的噴霧合成法,製備超高亮度的CsPbI3鈣鈦礦量子光源,創下室溫操作量子光源世界紀錄 (高於9百萬光子數/秒),並具有高單光子純度 (約98%)、超低激發耗能及高穩定度等特性。在連續24小時的高強度激發下,鈣鈦礦量子光源仍能保持高亮度的表現。此外,團隊並發現量子點具有獨特的自我修復能力,儘管在極高強度雷射的激發損壞下,經休息數分鐘後就能恢復其原始亮度,乃國際上首次實現自我修復的極穩定量子光源。突破性研究成果刊登於ACS Nano頂尖國際期刊,未來可進一步應用於量子通訊、量子加密學及量子計算等,提升我國高科技實力。

 

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