(星島日報報道)真空絕緣的保溫瓶,是經典物理學原理中,熱導能難以穿越真空的實例。香港大學校長張翔所領導,柏克萊加州大學科研團隊的最新研究,顛覆這基本概念,發現熱能可跨越幾百納米的完全真空空間,研究有助發展調控量子真空,散走積體電路中熱量的技術,促進高速計算器及大資料存儲的發展,研究結果已在《自然》雜誌發表。

  張翔在柏克萊加州大學擔任機械工程教授時,帶領科研團隊的最新研究發現,一種稱為「凱西米爾效應」的量子力學現象,熱能可跨越幾百納米的完全真空空間。實驗中,團隊在真空密室把兩片鍍金氮化矽膜,分開放置於相距數百納米的距離,兩者之間沒有任何連接,亦幾乎沒有光穿透,但當加熱其中一個膜時,另一個的溫度也變熱。雖然「凱西米爾效應」在很短的距離範圍始有顯著性,但足以對計算器晶片、設計上以散熱為關鍵考慮的納米級電子元件等,帶來開創性影響。

  中學物理科提到傳熱理論,熱能在固體中傳導,通常是通過原子或分子(或稱為聲子),但真空空間沒有物理介質,故無法把熱能的振動傳導。張翔指,「凱西米爾效應」發現顛覆這個基本概念,「令人驚訝的是,我們發現聲子確實可以通過看不見的量子漲落在真空中傳導。」他續稱,由於分子振動是人們聽到聲音的基礎,這發現亦預示聲音或可以通過真空傳播,他笑言自己二十五年前在柏克萊進行博士生資格考試時,曾作答在真空環境,會沒法聽到人們說話,今次發現不需要介質的新真空傳熱模式,證明他當年答錯。