革命性顯微鏡技術：精準追蹤熱能流動，開啟綠能材料新紀元

科學家近期研發出一款突破性的顯微鏡，能夠以前所未有的精準度測量材料中的熱流動方向。這項創新技術將為電子裝置與能源系統的設計帶來革命性的改變，加速綠色能源科技的發展。

在電子產品與能源裝置的研發過程中，掌握熱能傳導特性至關重要。舉例來說，更優異的熱管理技術能讓電腦運算速度更快、穩定性更高，同時提升太陽能板與電池的能源轉換效率。丹麥科技大學能源系Nini Pryds教授強調：「在推動綠色轉型的過程中，選擇合適的電子材料是關鍵。特別是當我們需要將熱能轉換為電能時，理想的材料必須兼具低熱損耗與高導電性。」

研究團隊特別關注奈米尺度下的材料表現，因為在這個微小尺度中，熱傳導方式的細微差異就會大幅影響整體效能。例如，晶體排列方式、晶粒大小或形狀的不同，都會改變熱流動方向，進而影響材料的熱電轉換效率。

傳統的熱傳導研究方法不僅耗時費力，實驗裝置複雜，還可能損壞待測樣本。這些限制讓研究人員難以取得準確可靠的資料來評估材料效能。為解決這些難題，來自丹麥科技大學、以色列理工學院和安特衛普大學的研究團隊，在《科學進展》期刊發表了全新的「熱擴散率顯微鏡」技術。

這項創新技術基於全自動測量平臺CAPRES microRSP，無需特殊樣本準備程式即可進行檢測。研究團隊特別選用兩種具有優異導熱與導電特性的材料進行測試：常用於熱電裝置的碲化鉍(Bi₂Te₃)與碲化銻(Sb₂Te₃)。新型顯微鏡成功精準測量出這些材料中熱流的方向性差異，這項突破將為設計更高效率的能源裝置提供關鍵資料。

Pryds教授表示：「我們相信這項顯微鏡技術是材料科學領域的重大進展。它提供了一種快速、簡便且無損的測量方式，讓我們能更深入理解這些材料的熱傳導行為。」透過與其他成熟技術的比對驗證，這項新方法的可靠性與有效性已獲得證實。

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