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在光電科技的世界裡，一項突破性的研究正在改變我們對光子晶體的認知。中山大學光電工程學系講座教授兼研發長林宗賢所率領的研究團隊，近期開發出全新的「反向電致形變」（reverse Electrostriction）技術，為藍相液晶（blue-phase liquid crystal, BPLC）的製造帶來革命性的進展。相關論文不僅已發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊，還入選了《自然通訊》期刊「應用物理與數學」的編輯精選網頁，成為近期最具影響力的50篇論文之一。

藍相液晶是一種具有三維光子晶體特性的特殊軟性材料，能夠反射特定波長的光線。這種獨特的性質使它在多個領域中具有廣泛的應用前景，包括顯示技術、光開關、光學感測器、生物醫學成像，以及非線性光學等。然而，傳統的藍相液晶製造技術晶體生長速度緩慢、晶體尺寸較小等限制，阻礙了它的實際應用。

中山大學研究團隊開發的「反向電致形變」新技術，能在短短數分鐘內製造出面積大且穩定性高的藍相液晶單晶，製造速度比傳統方法快了數十倍。這項突破不僅大幅提升了生產效率，還拓展了藍相液晶的應用範疇。

那麼，這項新技術是如何運作的呢？「反向電致形變」技術首先使用強電場使液晶分子均勻排列。然後通過精心設計的電場驅動過程和適當的溫度控制，在數分鐘內生成具有不同對稱性的藍相液晶單晶。這些晶體包含四方、正交或立方晶系，並具有可調節的晶格參數，且晶體在移除電場後仍能保持穩定狀態。

此創新技術的應用前景十分廣泛。在光學元件領域，它可用於製作濾光系統和非線性雷射調整；在感測技術方面，可應用於生物、化學感測器或智慧型感測器；在光通訊技術上，則可增強對光通訊傳輸訊號的控制。

本次研究團隊的成員除了中山大學外，還包括美國史丹佛大學（Stanford University）、美國賓州州立大學（Pennsylvania State University）、美國空軍實驗室（U.S. Air Force Research Laboratory）的專家學者，共同推動這項跨國、跨機構、跨領域的合作。

中山大學研究團隊的這項突破性創新，不僅展現了臺灣在光電科技領域的研究實力，也為全球光電產業的未來發展指明了方向。期待未來的光學與光電設備變得更加小型化、高效能，同時能耗更低，進一步實現綠色科技、節能減碳的目標。

新聞來源
中山新聞（2024年10月21日）。光子晶體液晶生長速度提升數十倍　中山大學跨國研究綠色光電。中山新聞。https://news.nsysu.edu.tw/p/406-1120-342411,r2910.php?Lang=zh-tw