教育要闻|研不含稀土新镁合金 港大学者获颁裘槎奖

2022-12-19 00:00

黄明欣(右)指,新研发的镁合金更坚硬及合乎环保原则,料日后会被广泛使用。旁为博士生王铭。
黄明欣(右)指,新研发的镁合金更坚硬及合乎环保原则,料日后会被广泛使用。旁为博士生王铭。

(星岛日报报道)镁合金被广泛应用,从电子产品至航空航天工业上,然而需要稀土合成,令成本大增。香港大学理学院化学系副教授黄明欣,成功研发不含稀土的新型轻量化镁合金,获颁今届「裘槎优秀科研者奖」,研究团队已找到两种可取代稀土的金属混合物,冀最终研发强度比现时高两倍的镁合金。黄明欣亦指疫下封关,导致科研人手不足,期望本港培育更多工程人才。

稀土包含十七种稀有金属,过度开采会污染土地和水。港大化学系副教授黄明欣,以「钙加铋」与「铋加锑」两种金属混合物取代稀土,设计出比现时更低成本、高强度及高延展性的镁合金。他指现阶段镁合金强度仅是钢的一成,期望成品的硬度能接近工地用钢筋,「把强度做上去,做到跟现在的翻一倍」。黄明欣指,材料愈轻则愈节省能源,料新型镁合金会被各国广泛使用,「特别是交通工具,会变得愈来愈轻。」

冀应用扩至生物医学

「我们绝对不能加稀土」,黄明欣研发新型轻量化镁合金,亦讲求环保原则,因为镁合金加入稀土后,虽有助提高可塑性,却严重危害影响生态发展。研究团队成员兼港大机械工程系博士生王铭补充指,生产稀土成本高昂且损害环境,「每生产一千克稀土金属,就会带来两千千克有毒物质和放射性物质。」

研究团队亦期望将应用扩至生物医学,以镁合金制作用于治疗骨折的骨钉。黄明欣指,镁合金的密度比钛合金更接近人体骨质密度,且能于体内自然分降,病人不必再开刀取出骨钉。他盛赞港大医学院首屈一指,不排除日后合作开展研究。

镁易燃的特性,令研究团队不敢在大学实验室进行实验。黄明欣指,外判实验是整个项目最大的开销,「拿去内地做实验要花几个月。」研究团队后期加入人工智能作机器学习,运用演算法加快测试金属组合,成本降低亦节省运输时间,「自己做一两个星期就有结果。」

疫下封关致人手不足

新冠疫情下,黄明欣没有松懈,去年成功研发表面可杀灭新冠病毒的不锈钢,但他坦言本港缺乏工程研究人员,研究项目须聘请大量海外和内地工程专才,包括设备维修工程师及实验室工程人员,然而疫下封关,导致人手不足,「跟内地通关对做工程研究十分重要。」他期望香港能培育更多工程人才,增加市场发展潜力。

黄明欣亦指,香港政府对环境相关的学术研究提供足够支持,包括大学资助课程及创新科技基金的配合。他称本港在工业资源投放不足,未来须加强「上下游的配套」,包括重新发展制造业,设立本地生产綫,将研究成品量产,带动本地经济及提供就业机会,「如果再工业化的政策能够落实,对研究将是利好消息。」
 

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