Nature|香港大學校長張翔團隊：突破現有認知，真空也能導熱

TOP小編按

「TOP大學來了」小編按，12月11日，加州大學伯克利分校納米科學中心/香港大學校長張翔教授及其團隊在國際頂級期刊《自然》上發表了一篇題為《Phonon heat transfer across a vacuum through quantum fluctuations》的文章。該研究顛覆了我們在高中物理中學到的關於熱傳遞的知識，張翔團隊通過實驗證明了由真空間隙隔開的兩物體之間的量子漲落引起的熱傳遞，還發現了未知的傳熱機制、對流和輻射。該研究為利用量子真空在納米級能量傳輸中提供可能。

個人簡介

張翔，1963年12月出生於中國江蘇省南京市，光電學家，美國國家工程院院士、中國科學院外籍院士，美國加州大學伯克利分校Ernest S. Kuh Chaired教授 、機械工程系主任，香港大學校長。

張翔的研究主要集中在納米科學技術，材料物理，光子學和生物技術。1985年張翔獲得南京大學物理學院學士學位；1988年獲得南京大學物理學院碩士學位；1996年獲得美國加州大學伯克利分校機械工程系博士學位；1996年在賓夕法尼亞州立大學任助理教授；1999年在加州大學洛杉磯分校拿到副教授以及全職教授；2004年進入加州大學伯克利分校任全職教授； 2008年發明的納米隱身衣被美國《時代周刊》列入全球十大科學發現之一；2010年當選為美國國家工程院院士；2012年受聘南京大學校長人才工作顧問 ；2015年當選中國科學院外籍院士。2017年12月15日被任命為香港大學第16任校長，任期五年 。

TOP科研簡報

「TOP大學來了」小編按，該研究表明，由於一種名為卡西米爾相互作用的量子力學現象，熱能可以跨越幾百納米的真空。這是一種前所未有的熱傳遞方式，也昭示着聲音也可能在真空中傳播。

研究團隊在完全無塵的真空密室中製造出超薄的兩片鍍金氮化硅膜，並將其放置於相距數百納米的距離。作者基於納米力學系統通過真空波動實現強聲子耦合，並觀察各個聲子模式之間的熱能交換。

在排除其它可能的傳熱方式的影響前提下，研究人員發現，即便兩片膜中間的數百納米之間沒有任何連接，連空氣也沒有，當加熱其中一片膜時，另一片膜的溫度也升高。

這一現象足以證明，熱能至少能在真空中傳遞數百納米的距離，顛覆了經典的傳熱理論。這一發現揭示獨特的量子效應將為量子熱力學打開新的大門，並為納米技術的熱管理帶來實際意義。雖然這項工作還存在熱量傳遞距離的局限，但是對於納米尺度的電子元器件的散熱，尤其是芯片、手機和電腦等電子產品實現更小、更輕開闢了新的道路。

審核、編輯：大可

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