丁志明教授實驗室
職稱:特聘教授 學歷介紹:University of Cincinnati, MSE ph.D 榮譽介紹:2013 科技部傑出技術移轉貢獻獎 2011 中國工程師學會傑出工程師獎 2010 台灣鍍膜科技研討會論文優等獎 Email:[email protected] |
研究系統/領域 #Energy
我的研究系統跟能源有關,我特別分成三大類:「產能」、「儲能」、「節能」。
其實過去關於「產能」的研究已經非常地多且成熟,這時「儲能裝置」就會是一個非常重要的需求。舉例來說太陽能電池,白天產生了這麼多的能量之後,晚上怎麼辦?而不管我們產能跟儲能再怎麼做,大家生活上還是要有「節能」的習慣。我這裡節能的點舉例來說:散熱。我們實驗室有一個獨步全球的專利(切冰塊專利)。讓散熱更好,可靠度提高,散熱。
(編按:https://www.youtube.com/watch?v=6JZqz4O207U 超高導散熱材料, 丁志明)
研究材料 #Carbon #Oxide
接著從材料類來談我們的架構,我們實驗室主要有三大類材料:我研究最久的碳材料,「20世紀是Silicon的世紀,21世紀是Carbon的世紀」聽過矽谷吧?中國大陸吉林有「碳谷」!Silicon跟Carbon在週期表就在附近而已,Silicon風光完後,換Carbon要出頭天了!我們實驗室做的碳材料包括碳纖維(塊材)、碳的薄膜,薄膜在半導體產業扮演一個很重要的角色,就是從塊材進入到薄膜的世界、再來就是奈米碳管,還有現在的石墨烯(Graphene),這些都是我們研究的方向,而這些材料都能用於「產能」、「儲能」跟「節能」。
再來是氧化物,二氧化鈦跟氧化鋅。我研究的染料敏化太陽能電池,它最大的特性在於它可以「在室內裡充電」,這個特性是其他太陽能電池無法取代的。舉例來說你去超級市場的電子標籤、居家長照,如果能採用染料敏化電池,會大幅改善人類生活。另外一種鈣鈦礦(Perovskite) 在最近三年非常紅,因為發現它可以變成一種太陽能電池,雖然是一個很好的研究主題,但它在應用上還有很多問題。
(編按:http://www.nanomark.org.tw/epaper/pdf/TANIDA-38-1.pdf 台灣奈米資訊報, 2014)
實驗室的終極目標 #Battery+Capacitor
你知道電池跟電容的差別在哪裡嗎?它們都是要充電才能放電,差別在於充放速度的差異,以及能量密度。電池充電慢,放電也慢;電容可以瞬間充放電,電動(機)車會需要!發動的剎那需要很大的power,接下來運行就讓電池接手了。Energy Density(持續/電池高),Power Density(爆發/電容高),這是它們最大的差異。目前的研究趨勢是說,我有沒有辦法做出一個Device它可以身兼高爆發力跟高續航力?這理論上是可行的,將來希望能產出有高爆發力,又能慢慢用的裝置。
太陽能現在不是「慘」業嗎? #TrainingProcess
太陽能是一個有潛力的方向,但若要談到產業的話,它有很多實驗室不能考慮的因素,無法掌握。所以說是不是碩博/專題來做這個方面,未來就很難找工作?我覺得是不要緊,因為你碩班念兩年,時間不算長,你或許能對電容器有更多了解,你畢業之後你倒不一定找電容相關產業。我的意思是,你在做研究的過程學到了什麼?簡報很重要,事前準備的工夫,當場的表演,表演完之後的回答,你不管在什麼產業都需要這個技能。你一定要有講好故事的能力,而且這個好故事是要有根據的!所以你在做研究的時候就知道怎樣找文獻回顧,那是你的根據阿。碩士訓練來說,你能說出一個有根據的好故事,我覺得這就是一個很珍貴的過程了;如果說你念博士,那你真的要變成那方面的專家了,還有獨立研究的邏輯、能力。我念博士時候做的東西跟現在的其實沒什麼關係,但當你去少林寺練過之後,出來打架就看你怎麼發揮啦!
「但丁教授,我只是一個專題生啊。」 #Research?
我知道專題生一開始來都有滿腔熱血跟理想,有目標想要去達成,但因為外務跟課業,其實能達到目標的不多。我對專題生的要求大概就是讓他們知道研究到底是在幹什麼?你要懂得去找文獻、Background,要能夠去整理、present這些文獻。在實驗上,你起碼要懂基本的儀器操作跟它的原理。最後如果能做出成果當然是最好的啦!早期在我這邊最少有三個學生,專題最後的結果是可以發表的喔!要從正確的資料庫找出正確的資料然後用自己的方式表達出來。
出國讀書 #CultureShockMakesYouStrong
我從國小就想出國讀書了,我們那個年代出國的人很多,幾乎大家都會出國。現在不出國其實我蠻擔心的,出國最大的好處是什麼你知道嗎?以往是因為國外的研究是比我們先進很多,現在台灣已經比以前好很多了。但我喜歡鼓勵學生出國還有一個原因:接觸不同的文化。對他個人一定有幫助!我舉個例子給大家聽,以前在留學的時候有時候家長會跑來看自己的小孩,他們光是來兩三個禮拜,回國之後觀念就有點改變了。第一個他們時間短,第二個他們年紀大,年紀大觀念不容易變,但是他們看過不一樣的東西之後,會有一點改變。雖然現在不出國也能知道國外的事,但你出國還是能讓不同文化洗禮一下,會讓你有不同的啟發,一定會有不同的啟發。如果你出國不一定要一直讀書啦,我覺得這樣蠻可惜的,最好去接觸一下那邊的文化。那時候讓我最震驚的一件事情就是說,當時我去的時候第二年美國總統大選,我剛好認識一個同學,他居然帶我跑去看開票!我當時就想,奇怪這種事有人在看的嗎?都沒有人會來鬧場或作票嗎?我真的是傻眼了,總統選舉耶!體驗不同的文化跟思維,有些事情真的值得你去推敲。所以這是我很鼓勵學生出國的原因。至於對這個社會跟國家,也有很重要的事情。過去這一批出國的人,在美國的表現,除了學術、產業、政界等等都有一定的力量,對台灣幫助真的很大。那些都是台灣的一條線,這些學者對台灣的幫助真的非常重要,但是這些人已經年紀很大或有些可能已經不在了,新血卻沒有進來,取而代之的是中國的。我當時在念書的時候表現傑出的,都是台灣人啊,哪有什麼中國人!現在幾乎講不出台灣的了,40歲以上的幾乎都是中國人了,材料界有名的幾乎都是中國人。這是一個很大的警訊。所以我還是鼓勵學生能出國的話,就出國吧!
我的研究系統跟能源有關,我特別分成三大類:「產能」、「儲能」、「節能」。
其實過去關於「產能」的研究已經非常地多且成熟,這時「儲能裝置」就會是一個非常重要的需求。舉例來說太陽能電池,白天產生了這麼多的能量之後,晚上怎麼辦?而不管我們產能跟儲能再怎麼做,大家生活上還是要有「節能」的習慣。我這裡節能的點舉例來說:散熱。我們實驗室有一個獨步全球的專利(切冰塊專利)。讓散熱更好,可靠度提高,散熱。
(編按:https://www.youtube.com/watch?v=6JZqz4O207U 超高導散熱材料, 丁志明)
研究材料 #Carbon #Oxide
接著從材料類來談我們的架構,我們實驗室主要有三大類材料:我研究最久的碳材料,「20世紀是Silicon的世紀,21世紀是Carbon的世紀」聽過矽谷吧?中國大陸吉林有「碳谷」!Silicon跟Carbon在週期表就在附近而已,Silicon風光完後,換Carbon要出頭天了!我們實驗室做的碳材料包括碳纖維(塊材)、碳的薄膜,薄膜在半導體產業扮演一個很重要的角色,就是從塊材進入到薄膜的世界、再來就是奈米碳管,還有現在的石墨烯(Graphene),這些都是我們研究的方向,而這些材料都能用於「產能」、「儲能」跟「節能」。
再來是氧化物,二氧化鈦跟氧化鋅。我研究的染料敏化太陽能電池,它最大的特性在於它可以「在室內裡充電」,這個特性是其他太陽能電池無法取代的。舉例來說你去超級市場的電子標籤、居家長照,如果能採用染料敏化電池,會大幅改善人類生活。另外一種鈣鈦礦(Perovskite) 在最近三年非常紅,因為發現它可以變成一種太陽能電池,雖然是一個很好的研究主題,但它在應用上還有很多問題。
(編按:http://www.nanomark.org.tw/epaper/pdf/TANIDA-38-1.pdf 台灣奈米資訊報, 2014)
實驗室的終極目標 #Battery+Capacitor
你知道電池跟電容的差別在哪裡嗎?它們都是要充電才能放電,差別在於充放速度的差異,以及能量密度。電池充電慢,放電也慢;電容可以瞬間充放電,電動(機)車會需要!發動的剎那需要很大的power,接下來運行就讓電池接手了。Energy Density(持續/電池高),Power Density(爆發/電容高),這是它們最大的差異。目前的研究趨勢是說,我有沒有辦法做出一個Device它可以身兼高爆發力跟高續航力?這理論上是可行的,將來希望能產出有高爆發力,又能慢慢用的裝置。
太陽能現在不是「慘」業嗎? #TrainingProcess
太陽能是一個有潛力的方向,但若要談到產業的話,它有很多實驗室不能考慮的因素,無法掌握。所以說是不是碩博/專題來做這個方面,未來就很難找工作?我覺得是不要緊,因為你碩班念兩年,時間不算長,你或許能對電容器有更多了解,你畢業之後你倒不一定找電容相關產業。我的意思是,你在做研究的過程學到了什麼?簡報很重要,事前準備的工夫,當場的表演,表演完之後的回答,你不管在什麼產業都需要這個技能。你一定要有講好故事的能力,而且這個好故事是要有根據的!所以你在做研究的時候就知道怎樣找文獻回顧,那是你的根據阿。碩士訓練來說,你能說出一個有根據的好故事,我覺得這就是一個很珍貴的過程了;如果說你念博士,那你真的要變成那方面的專家了,還有獨立研究的邏輯、能力。我念博士時候做的東西跟現在的其實沒什麼關係,但當你去少林寺練過之後,出來打架就看你怎麼發揮啦!
「但丁教授,我只是一個專題生啊。」 #Research?
我知道專題生一開始來都有滿腔熱血跟理想,有目標想要去達成,但因為外務跟課業,其實能達到目標的不多。我對專題生的要求大概就是讓他們知道研究到底是在幹什麼?你要懂得去找文獻、Background,要能夠去整理、present這些文獻。在實驗上,你起碼要懂基本的儀器操作跟它的原理。最後如果能做出成果當然是最好的啦!早期在我這邊最少有三個學生,專題最後的結果是可以發表的喔!要從正確的資料庫找出正確的資料然後用自己的方式表達出來。
出國讀書 #CultureShockMakesYouStrong
我從國小就想出國讀書了,我們那個年代出國的人很多,幾乎大家都會出國。現在不出國其實我蠻擔心的,出國最大的好處是什麼你知道嗎?以往是因為國外的研究是比我們先進很多,現在台灣已經比以前好很多了。但我喜歡鼓勵學生出國還有一個原因:接觸不同的文化。對他個人一定有幫助!我舉個例子給大家聽,以前在留學的時候有時候家長會跑來看自己的小孩,他們光是來兩三個禮拜,回國之後觀念就有點改變了。第一個他們時間短,第二個他們年紀大,年紀大觀念不容易變,但是他們看過不一樣的東西之後,會有一點改變。雖然現在不出國也能知道國外的事,但你出國還是能讓不同文化洗禮一下,會讓你有不同的啟發,一定會有不同的啟發。如果你出國不一定要一直讀書啦,我覺得這樣蠻可惜的,最好去接觸一下那邊的文化。那時候讓我最震驚的一件事情就是說,當時我去的時候第二年美國總統大選,我剛好認識一個同學,他居然帶我跑去看開票!我當時就想,奇怪這種事有人在看的嗎?都沒有人會來鬧場或作票嗎?我真的是傻眼了,總統選舉耶!體驗不同的文化跟思維,有些事情真的值得你去推敲。所以這是我很鼓勵學生出國的原因。至於對這個社會跟國家,也有很重要的事情。過去這一批出國的人,在美國的表現,除了學術、產業、政界等等都有一定的力量,對台灣幫助真的很大。那些都是台灣的一條線,這些學者對台灣的幫助真的非常重要,但是這些人已經年紀很大或有些可能已經不在了,新血卻沒有進來,取而代之的是中國的。我當時在念書的時候表現傑出的,都是台灣人啊,哪有什麼中國人!現在幾乎講不出台灣的了,40歲以上的幾乎都是中國人了,材料界有名的幾乎都是中國人。這是一個很大的警訊。所以我還是鼓勵學生能出國的話,就出國吧!
感謝 丁志明教授撥冗接受系學會採訪
國立成功大學 材料科學及工程學系 系學會