日本物質材料研究機構 (National Institute for Materials Science)的科學家日前在 Applied Physics Letters 發表了一篇關於奈米溫度計 (nanothermometer) 的報告。他們以氧化鎂合成內徑約 20~60 nm 的單晶結構奈米管,然後在管內填充液態鎵(gallium)金屬。由於氧化鎂耐高溫與在高溫下結構穩定的物理特性,使得鎵受熱之後只能沿著管的方向膨脹或收縮,且其體積隨溫度的變化是線性的。因此只要比較不同溫度與參考溫度下管內金屬鎵的長度便可以知道溫度的變化。去年同個研究小組在 Nature 發表的碳奈米管溫度計操作範圍大約為攝氏五十度至五百度左右,目前研究小組估計這個新複合材料的操作溫度大約可達到攝氏一千度,不但大幅提高了溫度上限,也使得這個微型溫度計的構想更加可行。
原始論文: 1. Ga-filled single-crystalline MgO nanotube: Wide-temperature range nanothermometer, Y.B. Li, Y. Bando, D. Golberg, and Z.W. Liu, App. Phys. Lett.83 999 (2003).
2. Carbon nanothermometer containing gallium – Gallium’s macroscopic properties are retained on a miniature scale in this nanodevice, Y.H. Gao, Y. Bando, Nature415 599 (2002).
在眼科門診的現場,這是一個屢見不鮮的場景:一位長年戴著近視眼鏡的患者,這幾年開始頻繁地將眼鏡摘下、拿近手機,眉頭深鎖地試圖看清螢幕上的小字。他困惑地問道:「醫生,大家都說近視可以抵銷老花,為什麼我現在看遠不清楚,看近也一片模糊?」 這就是所謂的「近視合併老花」,也是全球數億人口正面臨的視覺困境。當眼睛失去了對焦的彈性,生活彷彿被硬生生地切割成兩個世界。然而,一場寧靜的光學革命正在台灣發生。由陽明交通大學與群創光電聯手研發的「梯度折射率液晶眼鏡」,正試圖打破百年來的物理限制,利用電壓驅動液晶分子,實現毫秒級的自動變焦。這不僅是矯視科技的突破,更可能成為未來 AI 視覺與元宇宙的關鍵拼圖。