Abstract
電流變流體(Electrorheological fluids) 是由高介電常數的微顆粒及低介電常數的絕緣液體所組成．當我們對這液體外加電場後，懸浮於液體中的微顆粒會在數毫秒內，形成纖維狀，發生液態到固態的相變，黏滯力亦戲劇性增加． 本篇論文從基礎理論及應用兩大方向研究此類特殊材料．在理論計算方面，我們由基本的偶極－偶極作用力出發，利用電腦模擬方法 (蒙地卡羅法及歐拉法) ，計算相變發生前後微顆粒的排列過程和結構，進而計算整個電流變流體的相變時間，光穿透率等物理量，並且與實驗量測比較，結果吻合． 由於電流變流體的光穿透率會在固化後，急遽增加．我們除了利用實驗觀測了此現象過程外，並發覺光穿透率變化曲線，與相變反應機制和時間息息相關．因光穿透率變化時間，恰好正是相變時間，我們因而可以量取這重要的物理量；若電場強度為E， 則相變時間和E 的n 次方呈反比，n~2,3 ，而且相變時間在高電場環境下，受微顆粒濃度影響不大． 在電流變材料應用開發方面，本文著重瞭解其各光學性質；除了前述光穿透率的可調性外，我們也從理論探計了電流變流體產生電致發光(Electrolumescence) 的可行性,以及嘗試利用微顆粒的鏈狀結構，製作一種可調節的光柵(Switchable DiffractionGrating)． 最後，我們將提出一些以本論文所得的研究成果為基礎，可進一步發展的方向，希冀將來，能對此類材料有更深的瞭解．