• 25°C
香港時間:20181023日 星期二 21:55
港聞

城大王鑽開 為仿生工程開新篇章

拜動植物為師 與大自然為伍

2016/03/11
分享:

有否想像昆蟲和青蛙,為何能自如地在水上爬行或游泳?科學家利用動植物特性研究「仿生工程」,城大機械及生物醫學工程系副教授王鑽開更研究出超疏水性材料。他的成果獲國際仿生工程學會頒發「傑出青年獎」,成本港首位得主。

大自然是人類最好的學習素材,目前自然界約有150萬種動植物,各有特性,啟發了科學界開拓「仿生工程」領域,應用十分廣泛,由機械工程、材料學科,甚至生物醫學工程如癌症治療研究上。王鑽開舉例指,「好似水黽的足爪充分利用水的表面張力,讓牠們可在水上跳舞。」

受荷葉啟發 製防水防污物料

又如荷葉和玫瑰花瓣的表面光滑,水點容易滑走,科學界在97年就首次以此研發出嶄新的材料。王鑽開04年看到內地相關研究後,大受啟發,05年即開始仿生界面研究,包括超疏水性材料,和超浸潤性仿生界面等,新材料不單能防水,更具備防污、抗腐蝕等功效。王及團隊發現「超疏水表面上液滴的薄餅狀彈跳」現象,大幅減少液滴和材料接觸時間至80%,可快速排除水滴,結果發表於《自然:物理》期刊。

其中遠洋輪船長年縱橫各地海峽,但時間長久後,輪船底部易滋生貝殼和海藻,難於清理,若以專門藥物殺滅則會造成污染。王正研發新材料,可用於輪船底部,防止貝殼和海藻生長,更可阻止99.9%的油和水結合,達防污功效,更可以抗腐蝕等。

2009年法國航空公司447號航班飛機失事墜海,表面積冰或是肇因之一。王指,超疏水技術可防止機翼及引擎等金屬表面積冰。此外,空調系統蒸發器表面一旦結霜或結冰,會造成大量熱阻,新技術更可提升散熱效能。「傑出青年獎」表揚他及團隊研發不同仿生界面材料,可用於散熱、防積冰和綠化環境等。

但他承認技術仍要面對多重挑戰,例如暫未成功開發自我修復功能,一旦材料受破壞,便要換新材料。此外,團隊仍未能開發可供大批量生產、低成本材料。

有感香港 科研經費匱乏

本港科研急促發展,但資源分配不均,科研人員在匱乏資源下大傷腦筋。王鑽開2009年來港入職城大,他憶述當年僅得20萬元研究經費,實驗室僅9平方米,研究捉襟見肘,幸而隨着科研漸見成效,資源逐步改善。

但他指,本港比較內地和美國,人力和資源上仍有很大距離,國內經費多至少10倍,部分研究更有20至30人團隊,實驗室達100平方米;每當論文獲期刊刊登,甚至可獲5千萬元資助。但王鑽開認為,本港學術自由度較大,即使資源不足,反而有更多時間思考研究新領域,「人生不如意的事十有八九,惟有平常心看待。」

記者:蕭頴妍

分享:

生活資訊
「生物製劑治療新突破」

「生物製劑治療新突破」

2018/10/23
「生物製劑治療新突破」
「認識乳癌 (三) 晚期患者的治療新希望」

「認識乳癌 (三) 晚期患者的治療新希望」

2018/10/19
「認識乳癌 (三) 晚期患者的治療新希望」
「7-ELEVEN x 北河同行 派飯盒送福袋 齊心關懷基層」

「7-ELEVEN x 北河同行 派飯盒送福袋 齊心關懷基層」

2018/10/19
「7-ELEVEN x 北河同行 派飯盒送福袋 齊心關懷基層」
「認識乳癌(二)乳癌種類與治療方法」

「認識乳癌(二)乳癌種類與治療方法」

2018/10/18
「認識乳癌(二)乳癌種類與治療方法」
「『營養探索之旅–食、知、源體驗計劃』 STEAM x 營養知識為學童身心健康打好基礎」

「『營養探索之旅–食、知、源體驗計劃』 STEAM x 營養知識為學童身心健康打好基礎」

2018/10/16
「『營養探索之旅–食、知、源體驗計劃』 STEAM x 營養知識為學童身心健康打好基礎」