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活得科學

科景・2011/02/10

3D結構的太陽能電池

Georgia Tech 的科學家製造出3D結構的太陽能電池，更輕，更小，具有更高的量子效率。傳統的太陽能電池多為平面結構。照射於電池上的光子有一部分直接被反射，而進入的光子也不會百分之百被吸收，能量利用效率受限。若將可吸收光子的材料加厚，的確可增加光子被吸收的比率。但由於材料變厚，在材料被激發的電子電洞對必須移動較遠的距離才能到達電極，在中途就結合的機率增大，因此量子效率降低。

活得科學

科景・2011/02/10

奈米科技讓光學隱形裝置的發展更進一步

科學家利用奈米技術，能夠引導光波如同流水般流過光學隱形裝置內的物體，使得光學隱形裝置發展又往前邁進一大步。美國Purdue University的科學家Shalaev等人，根據2006年英國皇家學院物理學家發表的一篇理論論文，設計出一種如髮梳狀的裝置，並在上面佈滿了微小細針，排列成圓柱形陣列的超穎材料。細針的長度約為數奈米至數百奈米長，由中心向外呈輻射狀發散排列。超穎材料並不存在於自然界，而這篇論文中提到新設計的超穎材料是透過增加材料的非磁化特性，可以更容易將物質隱藏在可見光波段中。經過這樣的設計，將可以使得光像水流一般，流過隱形裝置物周遭，讓人們只看到物體的背景，使物體被“隱形”。

生命奧祕

科景・2011/02/10

重新檢視莫札特效應

德國政府委託一個委員會徹底檢視與「莫札特效應」相關的文獻後，認為「莫札特效應」並不存在。在1993年，加州大學的Rauscher在NATURE上發表一篇論文，認為兒童聽了莫札特的音樂後可以增加其智力。從此之後，許多家長為了讓自己的小孩能夠更聰明，於是便開始給小朋友聽莫札特，而更多商人則看準了這點，進而推出相關的產品而大發利市。為了徹底了解音樂與智力發展的關係，德國政府指定了一個九人委員會，成員包含神經學家、心理學家、教育學家及哲學家。更重要的，這九位成員都對古典音樂有相當的認識。

活得科學

科景・2011/02/10

古希臘圓形劇場的音效之謎

建於紀元前 350 年，現在被聯合國列為世界文化遺產之一的古希臘圓形劇場「Epidaurus」，以其絕佳的音響效果而著名於世。科學家認為箇中原因在於古希臘建築師懂得掌握聲學原理的訣竅。位於希臘伯羅奔尼撒（ Peloponnese）半島的圓形劇場「Epidaurus」是考古學家於西元 1881 年所發現。劇場主體為半圓形結構：舞台位於半圓圓心附近，座位呈階梯狀排列。完工之時座位一共有三十五階；羅馬統治時期曾對劇場進行擴建，另外多增加了二十一階。自竣工之始「Epidaurus」便以令人讚嘆的音響效果聞名：即便是最後一排的觀眾也可以毫不費力地聽見劇場中央演員的聲音。長久以來建築學家以及考古學家一直無法理解「Epidaurus」的音響設計，羅馬時期著名的建築師 Vitruvius 曾說過希臘建築師一定是掌握了某種技巧，讓劇場得以增幅人的聲音。

科技能源

科景・2011/02/10

能做好提琴的就是好木頭

科學家發現，頂級提琴師傅對於分辨哪些木板可以用來做好提琴上，判斷的標準大部分是建立在木板的外觀上，而並不一定是能夠發出好聲的木板。對於提琴製造者而言，挑出一塊適合製琴的木板可以說是要製作一把好琴的第一步。對一把小提琴而言，琴的各部位通常使用的木頭材質都不一樣。例如花梨木及黑檀木常被用來製作指板；楓木拿來作琴馬(bridge)；雲杉木則常拿來製作響板(soundboard)。響板主要的功能是增強弦的共鳴，對決定小提琴的音色具有決定性的因素。

能源動力

科景・2011/02/10

愛照鏡子的人請注意

愛照鏡子的請”照”過來!最近由美國Rensselaer Polytechnic Institute的科學家E. Fred Schubert所發明的低反射率薄膜，可能使你見不到自己鏡中的形像哦．有鑒於天然石化資源終有消耗淨盡的一天，科學家們近年來致力於開發替代性或永續型燃料或能源．而太陽能的利用，更是眾多選擇中較被看好的一項．然而，如何提高對太陽光吸引的效率來更有效地使用，則仍然是一大考驗．如今Schubert所發明的這種低反射率薄膜，若使用在太陽能面板上，可望能夠提高對陽光的吸收率，進而提昇對太陽能使用的效率．

萬物之理

科景・2011/02/10

可彎的玻璃

金屬玻璃(metallic glass)的可彎曲程度越來越大了，這也使得它們在應用上越來越重要。雖然金屬玻璃的強度較大，但是此性質也造成它比較易碎。在一般的金屬中，原子是排列成均勻的晶體陣列的，或是至少是由許多小區域的規則結晶互相堆疊而成的。因此當金屬受到應力作用時，結晶的小區域會平移到鄰近的區域而與鄰近區域的原子保持互相吸引的狀態，使得金屬可以保持彎曲而不會斷裂。但是在金屬玻璃裡的原子卻是沒有規律地任意分佈在材料裡面，就像液體一樣。因此一旦受到應力，每個原子平移後找不到同時相互吸引的原子，因而就造成斷裂。

活得科學

科景・2011/02/10

字母濃湯

UCLA的科學家用微影術 (lithography) 做出縮小版的二十六個字母，其寬度比 10μm 還要小，線條寬度僅1 μm，懸浮於水中成為膠體溶液; 字母形狀在光學顯微鏡下能看得一清二楚。要做出這碗濃湯，首先在磨亮的五吋晶圓上鍍上一層水溶性的高分子，接著覆上一層光阻劑 (photoresist)，此光阻劑受到紫外光照射後產生交聯反應 (cross-linking) 而無法被有機溶劑溶解，因此將紫外光過濾成為字母的形狀後照射在晶圓上，再用有機溶劑處理，便可洗掉未曝光的部分而留下字母的形狀。最後再將底層的高分子用水溶掉，字母就可以散佈在水中了。

活得科學

科景・2011/02/10

種植：對抗全球暖化的防護罩

氣候研究團隊從四個區域性氣候模型(regional climate models, RCMs) ，比較過去土地利用情形改變前後氣候的反應，發現區域性的氣候會因灌溉作用而有降溫的現象(irrigation cooling effect,ICE)。

活得科學

科景・2011/02/10

古老的奈米科技：大馬士革刀裡的碳奈米管

一群德國的科學家，在古老的大馬士革刀中發現碳奈米管。這會是大馬士革刀中最關鍵的密秘嗎? 大馬士革刀有著優異的性能：鋒利、韌性佳、而且不易鏽蝕。整把刀身外觀細密交錯著明暗條紋。它們曾經是歐洲十字軍眼中最令人敬畏的武器之一。大馬士革刀的種種特性，來自於它的原料－印度出產的烏茲鋼 (wootz)。這種鋼料類似中國的鑌鐵，材料的結構大致上是由雪明碳鐵 (cementite，Fe3C) 和波來鐵 (pearlite) 混合而成，分別呈現出明亮與暗沉的顏色。堅硬而又抗腐蝕的雪明碳鐵與較有軔性的波來鐵相互配合，使得大馬士革刀同時保有鋒利與強韌的特性。只可惜隨著烏茲鋼的產量大幅下滑，加上成本高昂，鍛造大馬士革刀的祕訣在十八世紀時漸漸失傳了。