開啟新一代技術之門?

鄭智友

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知名學者Herbert Gleiter教授5月14日為最近一場城大傑出講座系列發表演講,指出納米玻璃具有多種嶄新的生物學性能、磁性、力學性能、電性能,有美好的技術應用前景,可能使人類進入所謂「玻璃時代」。
Herbert Gleiter 教授的演講題為「納米結構的固體 — 從納米玻璃到量子晶體管:開啟新一代技術之門?」,吸引了眾多聽眾。
Gleiter 教授現任德國卡爾斯魯厄理工學院之納米技術研究所的資深研究員兼教授 。他對納米技術的研究貢獻良多,發表的物理學及納米科技論著已獲 18, 000 多次徵引,在德國的材料科學文獻引用影響排行榜上高居第一位,在歐洲則居第二位。
Gleiter 教授在演講中提出了一個重要觀點,若能以新方法利用納米尺寸的玻璃,當代科技將會發生一場巨變。
他解釋說:「現代的(玻璃)技術以晶態固體的特性為基礎,而這些特性是可以調節的,方法是改變晶態固體的原子結構,例如引起結構相變,或引入晶格缺陷,或者變更其化學成分,例如可製成合金或摻入雜質。」Gleiter教授曾經榮獲40多個獎項,包括莱布尼茨獎、德國普朗克研究獎、國際材料科學頂級學術期刊Acta Materialia的金獎、歐洲材料學會聯盟金獎、2008年瑞士聯邦理工學院Staudinger-Durrer講座獎、2009年歐洲科學院帕斯卡獎。
但對於現有的種種玻璃,卻不可能用上述方法改變其特性,因為它們的原子結構及化學成分,是來自玻璃態轉變溫度下相應的快速冷卻熔體所具有的結構及成分。但納米玻璃就不一樣了。
Gleiter教授解釋說:「正是納米玻璃的上述新特性開啟了道路,使人能夠製造出另一類結晶體,它們具有的非晶態原子結構及化學成分,與今天現有的玻璃之原子結構及化學成分都不同。」
因此,納米玻璃具有新的生物學特性、磁性、力學性能、電性能,在各類技術中都有重大應用價值,前途不可限量。
他說:「與熔化-冷凝製成的玻璃相比,納米玻璃的延展性、生物相容性、催化活性都較高。 所以,這類新型非晶態材料有可能開闢新領域,帶來因利用其新特性而形成的種種新技術。」
Gleiter教授認為,我們正面臨一個技術新時代的誕生,猶如人類從遠古迄今曾先後迎來青銅時代、鐵器時代、半導體時代的誕生。
他說:「納米玻璃的發現及其新特性亦可能為人類迎來一個新的時代,其特點是因利用納米玻璃的新特性而出現一代新的技術,這可稱為『玻璃時代』。」
不過,Gleiter教授亦指出,要取得規模經濟效益,必須投入巨額資金,使納米玻璃的生產變得有利可圖。

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