Nature|香港大学校长张翔团队：突破现有认知，真空也能导热

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“TOP大学来了”小编按，12月11日，加州大学伯克利分校纳米科学中心/香港大学校长张翔教授及其团队在国际顶级期刊《自然》上发表了一篇题为《Phonon heat transfer across a vacuum through quantum fluctuations》的文章。该研究颠覆了我们在高中物理中学到的关于热传递的知识，张翔团队通过实验证明了由真空间隙隔开的两物体之间的量子涨落引起的热传递，还发现了未知的传热机制、对流和辐射。该研究为利用量子真空在纳米级能量传输中提供可能。

个人简介

张翔，1963年12月出生于中国江苏省南京市，光电学家，美国国家工程院院士、中国科学院外籍院士，美国加州大学伯克利分校Ernest S. Kuh Chaired教授 、机械工程系主任，香港大学校长。

张翔的研究主要集中在纳米科学技术，材料物理，光子学和生物技术。1985年张翔获得南京大学物理学院学士学位；1988年获得南京大学物理学院硕士学位；1996年获得美国加州大学伯克利分校机械工程系博士学位；1996年在宾夕法尼亚州立大学任助理教授；1999年在加州大学洛杉矶分校拿到副教授以及全职教授；2004年进入加州大学伯克利分校任全职教授； 2008年发明的纳米隐身衣被美国《时代周刊》列入全球十大科学发现之一；2010年当选为美国国家工程院院士；2012年受聘南京大学校长人才工作顾问 ；2015年当选中国科学院外籍院士。2017年12月15日被任命为香港大学第16任校长，任期五年 。

TOP科研简报

“TOP大学来了”小编按，该研究表明，由于一种名为卡西米尔相互作用的量子力学现象，热能可以跨越几百纳米的真空。这是一种前所未有的热传递方式，也昭示着声音也可能在真空中传播。

研究团队在完全无尘的真空密室中制造出超薄的两片镀金氮化硅膜，并将其放置于相距数百纳米的距离。作者基于纳米力学系统通过真空波动实现强声子耦合，并观察各个声子模式之间的热能交换。

在排除其它可能的传热方式的影响前提下，研究人员发现，即便两片膜中间的数百纳米之间没有任何连接，连空气也没有，当加热其中一片膜时，另一片膜的温度也升高。

这一现象足以证明，热能至少能在真空中传递数百纳米的距离，颠覆了经典的传热理论。这一发现揭示独特的量子效应将为量子热力学打开新的大门，并为纳米技术的热管理带来实际意义。虽然这项工作还存在热量传递距离的局限，但是对于纳米尺度的电子元器件的散热，尤其是芯片、手机和电脑等电子产品实现更小、更轻开辟了新的道路。

审核、编辑：大可

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