雷射製程模擬助攻 中大跨校研究登國際期刊

(中央社訊息服務20260424 10:12:55)國立中央大學材料科學與工程研究所洪緯璿教授團隊與國立清華大學材料科學工程學系闕郁倫教授團隊跨校合作，透過精準的雷射製程數值模擬，解析瞬時熱傳機制，成功推動前瞻材料研究，成果發表於國際頂尖期刊《Advanced Functional Materials》，展現模擬技術在材料科學開發中的關鍵影響力。

雷射製程因具備高精度與快速加工特性，已成為當前材料改質與奈米結構製備的核心技術。然而，在雷射作用的極短瞬間，材料表面會產生劇烈的溫度波動，這種瞬時高溫與熱傳行為難以透過現有的物理實驗設備直接觀測，成為理解材料反應機制與製程優化的一大挑戰。

為突破此一限制，中大團隊成員許采蓁針對雷射加工過程建立精密數值模型，利用多物理場模擬技術，精確分析雷射照射下的溫度分布與動態熱傳行為。清大則在實驗端展現優異的材料製備技術，成功達成雷射誘導前驅物轉化與二維材料的低溫轉移。

中大洪緯璿教授團隊透過改變模擬中的雷射功率、掃描速度與作用條件，解析出材料在微秒等級下的熱影響範圍。論文審查過程中，審查委員曾針對雷射誘導的溫度機制與物理變化提出關鍵質疑。研究團隊藉由模擬數據提供具說服力的理論佐證，不僅成功驗證實驗觀察結果，也強化整體研究論述的完整性，顯現模擬與實驗相互驗證的重要價值。

研究結果顯示，數值模擬已從傳統的輔助工具，轉變為材料科學研究中不可或缺的核心方法，透過模擬技術，可有效補足實驗難以觸及的物理機制，對於精準調控材料特性具有深遠影響，這項技術的成功開發，對於未來雷射製程優化及高性能材料設計具有極高的應用潛力。

洪緯璿教授與闕郁倫教授的跨校團隊將持續深化合作，將此模擬架構延伸至半導體異質整合與節能感測元件的開發。這種結合頂尖實驗與精準模擬的研究模式，不僅能大幅縮短材料研發週期、降低試錯成本，也將強化台灣在高性能電子材料領域的國際競爭力。