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理學院跨域講座 趙宇強教授探討光學材料的跨域應用

國立臺灣師範大學理學院於3月14日舉辦跨領域講座，邀請物理系趙宇強教授分享「有掌性與無掌性之鈣鈦礦與有機半導體的基本特性與應用」。趙教授不僅專注於物理領域的研究，還與護理系合作，探討光線對褪黑激素的影響。當天，物理系傅祖怡教授與化學系劉沂欣副教授也到場聆聽，共同交流學術見解。

掌性與無掌性鈣鈦礦的研究

掌性（Chirality）指的是某個物體或分子與其鏡像無法完全重疊的特性，例如我們的左右手便是典型例子。而無掌性則相反，物體與其鏡像能夠完全重疊，如球體。趙教授研究的掌性鈣鈦礦便具有這樣的特性，他致力於提升該材料的效率，尤其是在不使用鉛的情況下，並探討其吸收特性。此外，他也透過改變鈣鈦礦的化學組成與結構，調整其光學性質，以拓展其應用可能性。

在穩定性研究方面，趙教授使用尺寸約5奈米的量子點進行測試，因為在這種尺度下，材料的衰變特性更加明顯。他觀察量子點的發光特性，並探討如何透過控制尺寸與組成來調整顏色。此外，他還研究量子點在水環境中的穩定性。由於鈣鈦礦材料本身易受潮損壞，趙教授透過特殊保護材料，使得即使將兩片材料放入水中煮沸，它們雖然膠合，但仍能正常運作，功能未受影響，為未來鈣鈦礦材料的應用帶來更多可能性。

光與褪黑激素的影響

除了材料科學的研究，趙教授還與護理系合作，探討光線對褪黑激素的影響。研究發現，特定波長的光（約500奈米）會影響內在光敏視網膜神經節細胞（ipRGC），進而調節褪黑激素的分泌。短波長的藍光會抑制褪黑激素的分泌，而長波長的橘光則影響較小。

這項研究由物理系負責比較白光與橘光對褪黑激素的影響，護理系則透過抽血分析待測者體內的褪黑激素含量，以驗證理論。為確保實驗精準度，研究必須在完全黑暗的環境下進行，且受試者需限制使用手機，以避免藍光干擾結果。最終研究發現，選擇特定波長的橘光（從550奈米開始上升）能夠避開影響褪黑激素的波段，有助於維持正常的睡眠節律，這對於現代人改善睡眠品質具有重要意義。

趙教授認為，物理學與其他科學領域之間存在廣泛的合作機會，例如醫學、材料科學、環境研究等。他鼓勵與會者積極跨足不同領域學習，不僅能拓展視野，也能透過多元知識的融合，在專業領域中不斷精進。他強調，科學的進步往往來自於不同領域的交叉應用，唯有保持開放的學習態度，才能在未來的科學研究與實務應用中發揮更大影響力。(撰稿:校園記者光電116柯曉禹/編輯:張適/核稿:胡世澤)