教育要聞|研不含稀土新鎂合金 港大學者獲頒裘槎獎

2022-12-19 00:00

黃明欣(右)指,新研發的鎂合金更堅硬及合乎環保原則,料日後會被廣泛使用。旁為博士生王銘。
黃明欣(右)指,新研發的鎂合金更堅硬及合乎環保原則,料日後會被廣泛使用。旁為博士生王銘。

(星島日報報道)鎂合金被廣泛應用,從電子產品至航空航天工業上,然而需要稀土合成,令成本大增。香港大學理學院化學系副教授黃明欣,成功研發不含稀土的新型輕量化鎂合金,獲頒今屆「裘槎優秀科研者獎」,研究團隊已找到兩種可取代稀土的金屬混合物,冀最終研發強度比現時高兩倍的鎂合金。黃明欣亦指疫下封關,導致科研人手不足,期望本港培育更多工程人才。

稀土包含十七種稀有金屬,過度開採會污染土地和水。港大化學系副教授黃明欣,以「鈣加鉍」與「鉍加銻」兩種金屬混合物取代稀土,設計出比現時更低成本、高強度及高延展性的鎂合金。他指現階段鎂合金強度僅是鋼的一成,期望成品的硬度能接近工地用鋼筋,「把強度做上去,做到跟現在的翻一倍」。黃明欣指,材料愈輕則愈節省能源,料新型鎂合金會被各國廣泛使用,「特別是交通工具,會變得愈來愈輕。」

冀應用擴至生物醫學

「我們絕對不能加稀土」,黃明欣研發新型輕量化鎂合金,亦講求環保原則,因為鎂合金加入稀土後,雖有助提高可塑性,卻嚴重危害影響生態發展。研究團隊成員兼港大機械工程系博士生王銘補充指,生產稀土成本高昂且損害環境,「每生產一千克稀土金屬,就會帶來兩千千克有毒物質和放射性物質。」

研究團隊亦期望將應用擴至生物醫學,以鎂合金製作用於治療骨折的骨釘。黃明欣指,鎂合金的密度比鈦合金更接近人體骨質密度,且能於體內自然分降,病人不必再開刀取出骨釘。他盛讚港大醫學院首屈一指,不排除日後合作開展研究。

鎂易燃的特性,令研究團隊不敢在大學實驗室進行實驗。黃明欣指,外判實驗是整個項目最大的開銷,「拿去內地做實驗要花幾個月。」研究團隊後期加入人工智能作機器學習,運用演算法加快測試金屬組合,成本降低亦節省運輸時間,「自己做一兩個星期就有結果。」

疫下封關致人手不足

新冠疫情下,黃明欣沒有鬆懈,去年成功研發表面可殺滅新冠病毒的不鏽鋼,但他坦言本港缺乏工程研究人員,研究項目須聘請大量海外和內地工程專才,包括設備維修工程師及實驗室工程人員,然而疫下封關,導致人手不足,「跟內地通關對做工程研究十分重要。」他期望香港能培育更多工程人才,增加市場發展潛力。

黃明欣亦指,香港政府對環境相關的學術研究提供足夠支持,包括大學資助課程及創新科技基金的配合。他稱本港在工業資源投放不足,未來須加強「上下游的配套」,包括重新發展製造業,設立本地生產綫,將研究成品量產,帶動本地經濟及提供就業機會,「如果再工業化的政策能夠落實,對研究將是利好消息。」
 

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