活得科學 - PanSci 泛科學

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。

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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”。

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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。

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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。

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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)。

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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。

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科景・2011/02/10

骯髒炸彈的碎片散落模式

本年二月的AAAS年會論文指出，由於骯髒炸彈爆炸碎片的散佈靠近爆炸點，其危害較預期為低。防恐專家對骯髒炸彈(dirty bomb)的討論已有十年之久，但其威脅自911恐怖攻擊事件後，日感迫切。有感於恐怖分子無法取得核武，可能自醫學或工業設施盜取放射性物質，再以爆炸裝置引爆，雖然造成的損失與核武相較甚低，專家仍擔心這種炸彈在大面積所散佈的放射性物質會引起恐慌，造成傷亡。