未來能源革命突破關鍵！ 清大葉均蔚闡明高熵材料4大效應

「高熵合金之父」葉均蔚（右2）發表重磅論文闡明高熵材料四大效應，共同作者還包括清華材料系博後研究員許瑋麟（左一）、教授葉安洲（左2）、教授蔡哲瑋（右1）。圖／清大提供

當選中研院新科院士的清華大學材料系講座教授葉均蔚最近接受重量級期刊「自然評論化學」邀請，發表重磅文章「闡明高熵材料四大效應」，包括高熵、嚴重晶格扭曲、緩慢擴散及雞尾酒效應。葉均蔚也十分看好高熵材料的耐高溫、抗輻射等特性，將有助於突破核融合反應爐或系統的材料瓶頸，指引未來能源解方。

葉均蔚指出，傳統合金通常以鋁、鎂等一種金屬元素爲主，再添加少量的其他元素。過去普遍認爲如果添加太多不同的金屬元素會使合金脆裂、甚至無法合成，而他提出高熵理論及實證則顛覆傳統思維，提高亂度產生高混合熵，可將5種以上的金屬等比例或非等比例合成，創造出更強、更韌、更具延展性及耐高溫、耐腐蝕的高熵合金。連美國能源部、各軍種實驗室、橡樹嶺等國家實驗室都積極投入此領域研究開發。

葉均蔚表示，全球物理、化學、材料、機械、計算模擬等領域的科學家過去20年來紛紛投入高熵材料的研究，已研發出高熵合金、高熵陶瓷、高熵聚合物等多種高熵材料。他也認爲，未來最具潛力的高熵材料之一即爲高熵觸媒，可望突破電解水產氫使用貴金屬的瓶頸，解決未來能源問題，如丹麥幾年前就成立了高熵觸媒研發中心。

此外，葉均蔚也十分看好高熵材料的耐高溫、抗輻射等特性，將有助於突破核融合反應爐或系統的材料瓶頸。取之不盡、用之不竭的能源可望大幅減少二氧化碳的排放，並將人類的太空旅行往前推進一大步。

清大表示，美國史丹佛大學團隊去年公佈「全球前2%頂尖科學家」榜單，葉均蔚在單年度科學影響力排行榜中名列全臺第一，並在全球的材料領域及應用物理領域分別榮登第二名。

葉均蔚上個月纔在墨西哥召開的第32屆國際材料研究年會獲頒卓越貢獻獎，年會還特別以葉均蔚爲名舉辦高熵專題研討會，一連4天共發表64篇論文。葉均蔚除發表演說，也和各國科學家交流研究心得。

清大強調，葉均蔚一向以在清華大學完成學士、碩士及博士學業的「三清」學習經歷爲榮，他所指導的蔡哲瑋、許瑋麟也是「三清」學者。葉均蔚表示，清華不僅是高熵合金的「發源地」，也期許高熵材料研究能在此發揚光大。

葉均蔚（右）與許瑋麟將高熵合金放入掃描式電子顯微鏡。圖／清大提供

葉均蔚將高熵合金放進奈米壓痕機械性質分析儀，測試高熵薄膜硬度。圖／清大提供

葉均蔚指出，過去普遍認爲如果添加太多不同的金屬元素會使合金脆裂、甚至無法合成，而他提出高熵理論及實證則顛覆傳統思維，提高亂度產生高混合熵，可將5種以上的金屬等比例或非等比例合成，創造出更強、更韌、更具延展性及耐高溫、耐腐蝕的高熵合金。圖／清大提供

清華大學材料系講座教授葉均蔚最近接受重量級期刊「自然評論化學邀請」，發表重磅文章「闡明高熵材料四大效應」，他也繪圖解釋高熵合金的晶格扭曲效應。圖／清大提供