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小鍵結,大關鍵–分子元件的突破

97/06/11 瀏覽次數 14026
所有的物質都由原子構成,原子之間的連結是靠「化學鍵」(chemical bond)。研究化學鍵,也能更了解分子的特性和構成。

有別於以往以 2 個原子為中心(雙核)的鍵結研究,臺灣大學化學系彭旭明教授發展出「多中心(多核)」的金屬鍵研究,成為國際上第一位做出「多金屬串錯合物」的學者。

化學鍵牽涉到的是量子力學裡的原始作用力,彭教授的主要研究方向在於「過渡金屬」,尤其是鎳、鈷及鉻 3 種原子之間的鍵結。他說,其實這是化學的基本問題,搭上奈米科技的熱潮,除了深化對於化學鍵理論的了解外,未來可能還會讓小小的單一分子具備複雜的功能。

彭教授舉「機器人接球」為例。他說,接球對一般人來說很簡單,但對於機器人來說,其中包括看見球、大腦接收、判斷方向、大腦指示、伸手、抓球等許多動作,複雜程度難以想像。

讓小分子具備多重作用的概念是類似的,化學鍵正是研究原子、分子性質的好幫手。從設計配基、合成錯合物、光譜鑑定,到量測單一分子的導電度、調控分子的基本性質,彭教授認為,就像把一個個的積木拼成樓房一樣,主要積木是創新的,那樓房一定有特色。

順應世界潮流,未來的科學研究也會注重實用性。已經有許多學者試圖使分子大小的元件具備特定功能,也獲得了一些初步成果。雖然路還很遠,但彭教授相信,未來一個分子可能具備記憶、開關、傳送等多重的功能,做到真正的「輕、薄、短、小、多功能」。

深度閱讀
  1. 陳昭儀(2006)彭旭明院士-用踏實的研究態度 開創無機化學的新局,臺灣傑出科學家之創造與生涯歷程,頁124-153,五南圖書出版股份有限公司,臺北。
  2. 徐治平(2004)科技與人文的對話初編,國立臺灣大學共同教育委員會,臺北。
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