氧化金屬奈米管彈性更好 台港大學研究登國際頂尖期刊

朱瑾教授團隊與香港城市大學楊勇教授團隊合作,發現氧化的金屬玻璃奈米管彈性高達14%。(台科大提供)
朱瑾教授團隊與香港城市大學楊勇教授團隊合作,發現氧化的金屬玻璃奈米管彈性高達14%。(台科大提供)

台科大材料系朱瑾教授團隊與香港城市大學楊勇教授團隊合作,發現氧化的金屬玻璃奈米管彈性變形回復能力極佳,甚至優於大多數的超彈性金屬,這項研究成果已刊登於國際頂尖期刊《自然材料》(Nature Materials)。

台科大發布新聞稿表示,金屬玻璃奈米管在製作上有一定的挑戰性,一般的金屬玻璃奈米管管壁厚度是100奈米,為了方便測試氧化程度,朱瑾教授團隊特意製作厚度僅20奈米的金屬玻璃奈米管,還採用其他材料製作出不同奈米尺度的晶片,為香港團隊的研究提供更多選擇。

朱瑾解釋,一般金屬僅具備1-2%的彈性應變,而奈米尺度的金屬材質在日常室溫環境中會氧化,導致其功能下降或喪失。這一直是科學家難以解決的問題,但令人驚訝的是,氧化後的金屬玻璃奈米管擁有極佳的彈性變形回復能力,抵抗外力的抗性更高、耐久度亦更好,未來可以應用在惡劣環境中運作的奈米裝置。

研究金屬玻璃材料已經超過20年的朱瑾教授指出,目前金屬玻璃奈米管的相關研究,大多應用在檢測儀器、生物晶片等生醫領域,隨著這項彈性應變的發現,還可將觸角延伸至綠色能源、化工領域上,擴大使用範圍及面向。

金屬玻璃奈米管是通過簡單、成熟的半導體製程結合濺鍍技術製造而成,能夠實現大面積陣列的金屬奈米管製造,具有極高的應用價值。不僅不受金屬種類和材質限制,還能與其他奈米材料結合,如:氧化鋅、氧化鐵及石墨烯等,擁有極強的應用彈性。這項金屬奈米管陣列曾在2018年日本奈米科技國際展中榮獲美國化學學會(ACS)獎。

這項研究已刊登於國際頂尖期刊《自然材料》(Nature Materials),為奈米材料的應用帶來嶄新可能性,團隊未來也將陸續發表更多與金屬玻璃奈米材料相關的研究。

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