與高熵材料的相遇Encounter with High-Entropy Alloys
少年的飛碟夢與高熵材料的相遇
「我研究新材料,還有一個目的是希望有一天可以做出飛碟。」

大三時期的葉均蔚教授,利用課餘,醉心於飛碟的思考。「我相信飛碟是存在的,我的邏輯很簡單,既然它存在,那我們就有辦法做出來。」飛碟靠什麼飛行,是螺旋槳還是噴射?首先他要破解動力系統的原理,後來他翻看相關書籍深思,相信飛碟的飛行原理必然是如同馬達的電磁力推進,屬於低壓高電流的電漿放電與超大磁場的交互作用,進而產生巨大羅倫茲力來推動飛碟行進。

後來他在學生宿舍(清齋)畫下有環形溝槽的飛碟形狀,因為飛碟兩側必須有凹槽放電設計,不過,為了供應大電流,放電槽勢必要用極耐高溫的材料製造。

一週後,他竟然在台北書局看到《星際訪客》書中唯一一張清晰飛碟照,與他所設計的飛碟形狀不謀而合,當時他又驚又喜,因為藉此獲得了肯定的證據,他認為如果照片是造假的,也不應該做成此一飛碟形狀。

飛碟現象與它的推動系統相符合:
  • 發光體:飛碟依快速可發出紅、黃、綠、藍、白光
  • 超高速:曾於雷達上發現時速11,200 km/hr的不明飛行物
  • 靜音:可停在半空中,且飛行時幾乎不發出聲響
  • 電磁干擾:接近飛機時機上通訊設備失靈
B:兩側的磁場
I:兩側放電的電流
L:兩側放電槽的間距
「耐高溫高強度的高熵合金已經完成了,就剩能產生超高磁場的輕量化室溫超導體還在突破中。
迄今,葉均蔚教授對大三建立的飛行原理仍堅信不移,但他知道必須仰賴兩個關鍵材料:良導電的超耐溫合金和輕量的室溫超導體。經過多年研究,他開發出耐高溫1600°C的高熵合金,恰好能當作飛碟的放電槽。年少時期的飛碟夢,沒想到竟意外的產生關聯。 他對飛碟的興趣,不只是少年時期的夢,迄今仍幫助他產生研究極端新材料的熱情,也讓飛碟有了發展的契機。
  • 超耐溫合金:他帶學生研究出世界上最耐溫的高強度合金,HfMoNbTaW高熵耐火合金在1600°C下可展現571MPa的降伏強度。(304不鏽鋼的熔點為 1400-1450°C,退火態的室溫降伏強度僅205 MPa)。
  • 輕量的室溫超導體:他還沒找到室溫超導配方,仍堅定不移地努力開發,室溫超導材料不只飛碟可在常溫下飛行,輕量化較不耗能,同時可讓輸配電及許多工業產品省下非常龐大的電能消耗,降低溫室效應。
參考書目:Tseng, Ko-Kai; Huang, Hao-Hsuan; Wang, Woei-Ren; Yeh, Jien-Wei; Tsai, Che-Wei,“Edge-Dislocation-Induced Ultrahigh Elevated-Temperature Strength of HfMoNbTaW Refractory High-Entropy Alloys”, Science and Technology of Advanced Materials, 23 (2022), pp. 642-654.