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科技礦物實驗室
陳燕華 助理教授

推介\
本實驗室針對礦物表面及顯微結構/奈米礦物溫度、壓力效應/功能性礦物開發等加以研究,方向可分為下列三大領域。

礦物表面及顯微結構分析\
原子力顯微鏡之發明使人類能在原子尺度下觀察礦物和晶體之微細結構,並將礦物的原子排列、晶體生長、以及溫度、壓力等環境動力學狀態對礦物結晶的影響直接展現在眼前。故本研究方向是針對自然採集之岩礦標或人工合成礦物晶體,利用原子力顯微鏡觀察其表面微形貌或微結構,應用在晶體生長分析上,並解釋其所代表之物理化學條件和地質環境。

奈米礦物基礎研究\
日前在中洋脊玄武岩中發現具有奈米晶粒的鈦鐵氧化物礦物(0.6FeTiO4*0.4Fe3O4),而此礦物對磁性異常有著相當的貢獻。再者,發現隕石所撞擊的熔脈中存在著奈米級錳鋇礦結構(Na0.8Ca0.2AlSi3O8);前寒武紀沈積內富含碳的岩石硬瀝青中及閃電熔岩中皆發現天然富勒烯碳(C60)的存在;台東縣東河的麥飯石內含奈米級蒙脫石與玉髓顆粒...。以上可知:在自然界中確實存在著奈米等級結構的礦物。當礦物尺寸小到奈米等級時,其物、化性質皆會改變,如:磁鐵礦原為亞鐵磁性礦物,到奈米尺寸時則為超順磁性礦物。故本研究方向是合成奈米級的礦物(如:奈米赤鐵礦、奈米鈦磁鐵礦、奈米磁鐵礦...),研究奈米礦物基礎特性,並觀察溫度、壓力等效應所造成之影響,最後與巨觀礦物或天然奈米礦物相互比較。

礦物材料之功能性機制分析與應用研究\
台灣地屬海島型氣候,潮濕一直是長期存在的問題,而現在住家多使用不易調濕的牆壁材料,此常會引起過敏性霉菌或壁蝨等繁殖問題。利用天然的調濕壁材(如:水鋁英石、矽藻土、磁鐵礦),當環境潮濕時可以自動吸收濕氣,環境過於乾燥時,也能自動釋放水分保持濕度,如此將能讓人類生活得更健康。故本研究方向是針對水鋁英石及矽藻土等礦物之調節濕度特性加以研究,並著重礦物結構之改良。此種會自動呼吸的奈米礦物,其製備、結構研究、特性改質、複合物之研發等項目,將是此研究方向的重點。