月份: 2018 年 12 月

用DNA做感測器、太陽能電池

〔記者簡惠茹/台北報導〕從物聯網時代最需要的感測器到綠色能源所需的太陽能電池,都能用DNA製作光電材料,台灣學界這項研究獨步全球。

清華大學電機系、光電所教授洪毓玨研究團隊獲得科技部補助,成功開發出全球首創的「光感DNA奈米複合物技術」,萃取魚的DNA製作出光電材料,進而建立全台唯一天然DNA材料製程平台,逐步製作出DNA光電元件。

  • 清華大學電機系、光電所教授洪毓玨(研究團隊開發出全球首創的「光感DNA奈米複合物技術」。(記者簡惠茹攝)
清華大學電機系、光電所教授洪毓玨(研究團隊開發出全球首創的「光感DNA奈米複合物技術」。(記者簡惠茹攝)

清大洪毓玨團隊技術 獨步全球

昨天團隊到科技部進行成果報告,此技術已經取得美國與台灣專利,洪毓玨的研究更登上物理學界權威國際期刊APL(Applied Physics Letters),成為APL創刊五十年特刊「近年最受矚目突破性研究」,唯一入選的台灣學界研究。

目前感測器、太陽能電池等光電元件以半導體材料矽為主,洪毓玨表示,研究團隊從易取得的材料魚卵、魚膘萃取出DNA後,研發出一系列新型界面活性劑改質DNA分子和創新製程技術,開發出與傳統高分子製程相容的DNA生物有機光電材料,且不侷限在魚類,動植物DNA都能應用。

「這項技術低成本、低耗能、低污染。」洪毓玨指出,DNA光電材料可用於奈米到微米等級光學薄膜和光電元件製作,以及太陽能電池、感測器及發光元件等光電應用,實驗室也以DNA材料製作出記憶體元件,還可用於生質材料使用的包裝,應用範圍廣泛。

資料來源:自由時報  2018-12-13

清大研發神奇奈米天線 高效率將水轉為潔淨氫能

資料來源:2018-12-06 10:44經濟日報 記者李珣瑛╱即時報導
清華材料所教授嚴大任(中)帶領博士生沛維翠(左)及江叡涵(右)研究, 皆登上國際...
清華材料所教授嚴大任(中)帶領博士生沛維翠(左)及江叡涵(右)研究, 皆登上國際頂尖期刊。圖/清大提供

用「水」發電,把水轉為乾淨無汙染的氫能,是全球能源學者的夢想。國立清華大學材料所嚴大任教授團隊突破過去水分解效率太低的限制,利用電漿子奈米天線搭配雙層水分解催化劑二硫化鉬,把產生氫能的效率提升了近30倍。

這項重要研究成果登上國際頂尖能源期刊「前瞻能源材料」(Advanced Energy Materials),並被選為封面。

氫能源是潔淨能源,過去主要以電解海水的方式取得,成本較高,近年逐漸改用光反應來分解水,但仍碰到效率難以提升的瓶頸,全球科學家們都想找到成本低、效率高的水分解催化劑

清華材料所教授嚴大任指導博士生沛維翠、蘇東盛等完成「電漿子奈米天線搭配雙層二硫化鉬實現高效率析氫反應」論文,與傳統只用二硫化鉬催化相比,析氫效率提升近30倍。

嚴大任解釋,奈米天線在捕捉到光之後,會產生電漿子共振。電漿子是金屬表面自由電子集體震盪的行為,當兩個金屬之間的距離僅有奈米尺度時,該電子集體震盪會加強電場,就可捕捉更多的光,產生更高效率的析氫反應

「就像吃了菠菜的大力水手卜派。」嚴大任解釋,電漿子奈米天線與雙層二硫化鉬的搭配就像菠菜與變身前的卜派,一旦結合在一起,就能變成超人,產生高效率的析氫反應。

嚴大任說明,提升析氫反應效率有兩大關鍵,第一是奈米天線經過優化設計後,可產生超強的的四極間隙電漿子;其次是使用大面積的二硫化鉬材料,有利於商業化。這項研究未來將往量產、商業化發展,實際投入綠能產業。

清華材料所嚴大任教授團 隊用「奈米天線」找出更高效率產氫的方法,登上國際頂尖能源...
清華材料所嚴大任教授團 隊用「奈米天線」找出更高效率產氫的方法,登上國際頂尖能源期刊Advanced 。圖/Energy Materials