【本報訊】在全球能源轉型的浪潮中,如何快速找到高效率又低成本的能源材料,是科學家們面臨的重大挑戰。近期,物理系助理教授王孝祖帶領碩士一李奇峰,與美國麻省理工學院(MIT)材料系教授李俊(Jun Li)合作的最新研究,刊載於全球最頂尖期刊《Nature》,展現出人工智慧(AI)協同材料物理機制探討,藉由淡江國際合作計畫和同步輻射應用技術,展現出AI世代物理新價值。對於研究成果能夠登上頂尖期刊,王孝祖除了感謝團隊,也特別感謝學校在研究初期提供部分經費支持,讓他能夠順利展開與MIT的國際合作。
王孝祖說明,研究團隊開發了一個名為CRESt的「智慧科研副駕駛」平台,結合AI深度學習、大數據與自動化實驗機器人,能快速預測與篩選出高效能的高熵合金催化材料。過往想找到一個理想催化材料往往需要經過數百甚至數千次的實驗,耗費時間、人力及經費,然而藉由CRESt的幫助,讓科學家能夠在龐大的材料系統中更精準地縮小搜尋範圍,迅速找到具有潛力的材料組合。短短三個月內,CRESt就測試了超過900種化學組成,並完成3500次電化學測試,成功找到一種八元素高熵合金催化材料,其能源效率比傳統Pd材料提升9倍,有效地突破新能源材料設計領域的時間和人力限制。
除了AI大數據輔助,同步輻射技術在該研究中則發揮了關鍵作用。研究者可透過同步輻射X光吸收近邊結構(XANES)與延伸精細結構分析(EXAFS),在催化反應進行中即時觀察催化材料中的原子排列與電子狀態,發現此材料如何在反應中保持穩定並展現性能。王孝祖強調,這種原子/電子層級的觀察力無法在一般實驗中達成,也讓同步輻射技術,超前帶領材料科學邁向更深層的理解與設計。「該研究之前一直苦於無法對研究成果進行微觀反應機制了解,與淡江物理的合作讓該問題迎刃而解,除了展現本校物理系同步輻射應用技術的成熟,也對有志於基礎物理與材料科學研究的年輕學子,提供『看見隱形世界』力量的最佳範例。」
物理系系主任莊程豪,稱許該研究不僅僅是科學突破,也是一個教育與國際合作的典範。研究成果由本校物理系與MIT材料系攜手完成,王孝祖師生不僅參與研究討論、實驗與數據分析,並結合國家同步輻射中心(NSRRC)的相關技術,為此國際級科研合作提供關鍵協助。他特別感謝國家同步輻射中心研究人員,物理系系友邵禹成及盧英睿的協助,更直言對學生來說,能在學習期間接觸到MIT與全球頂尖實驗室的合作研究,是極具吸引力的發展契機。
莊程豪表示,物理系一直致力於培養跨領域與國際視野兼具的人才,此次登上世界最頂尖《Nature》期刊的研究成果,充分展現了人工智慧可完美應用在能源材料與同步輻射研究。對於淡江物理系的學生,不僅能在課堂中學習基礎物理知識,更有機會參與世界一流的同步輻射研究計畫,與國際頂尖學者並肩探索AI能源科技,進而發揮出AI最佳效能。「選擇淡江物理系,意味著你將站上國際科學的第一線,帶領【AI+物理=∞】成為改變世界的推手。」(文/物理系提供)
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NO.1224
| 更新時間:2025-10-02
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