創科博覽2022| 不銹鋼可抗擊新冠疫情?港產新材料推動智慧生活

編輯︰紀小廷

  香港回歸25年來,科學研究取得卓越的成就,為向社會各界展示香港科研實力,團結香港基金籌辦的「創科博覽2022」,特別設置「香港特區成立25周年科研成果展」,於12月12日至22日在灣仔會展中心展出。

  這25個項目共分為「醫療和健康科學」「通信和自動化」、「材料科學和微電子」、「環境和食品科學」、「文化和智慧城市」5個展覽單元,本文主要介紹「材料科學和微電子」單元。

創科博覽2022|港大原創發光材料 打破國際壟斷

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香港大學原創的發光材料,具有高效性能和高操作穩定性,有望打破國際壟斷。相關科研成果將於「創科博覽2022」上展出。(圖片來源:受訪者提供)

  OLED 顯示器在日常生活中隨處可見,小到智能手機屏幕、AR 和 VR顯示器,大到8K 電視,都有應用。

  現時大部分 OLED 發光材料主要是銥配合物,專利權掌握在歐美日韓的外國公司手中。香港大學自主研發的OLED材料有望打破其商業壟斷,並為香港和內地提供良好機遇創造新的支柱產業,減低潛在的外貿風險。

  香港大學原創的發光材料中,鉑(II)和金(III)配合物的OLED表現尤其出色,充分展示其高效性能和高操作穩定性。

  支志明教授團隊原創的「一種金屬+一種螯合配體」的設計策略可在藍色、綠色和紅色光譜區產生極其穩定且具有優異發光效率的四齒鉑(II)配合物發光體 ﹔任詠華教授研究組針對金(III)配合物的可控分子設計可有效調控發光顏色,大大降低器件在高亮度下的效率滾降,亦可充分利用豐富的黃金資源的競爭優勢,開發出屬於香港的自主知識產權、便宜及高效的OLED發光材料。

創科博覽2022|浸會大學研發半導體 推動建設智慧城市

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香港浸會大學致力研究利用新一代材料,成本更低並且更加環保。相關科研成果將於「創科博覽2022」上展出。(圖片來源:受訪者提供)

  日常生活中,用於各種電子和能源設備(例如太陽能電池)的傳統半導體,主要採用以高經濟和環境成本製造的矽為原材料。隨着未來社會對半導體的需求,更好、更便宜的替代品成為發展必然。

  浸大物理系助理教授周圓圓博士一直致力研究利用新一代材料開發先進半導體技術——「鈣鈦礦」新型半導體。它可以用溶液印刷工藝製造,就像大規模生產報紙一樣,成本更低並且更加環保。

  除了太陽能電池,鈣鈦礦半導體還具有更廣闊的應用,包括照明和顯示設備、傳感器、憶阻器、物聯網設備等。

創科博覽2022|應科院 3D集成電路 普及低碳生活

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香港應用科技研究院研發的創新3D集成電路技術,推動綠色低碳生活,支持智慧城市發展。相關科研成果將於「創科博覽2022」上展出。(圖片來源:受訪者提供)

  香港應用科技研究院研發的創新3D集成電路技術,以第3代半導體器件為平台,提高97%電力轉換及傳輸的效率和頻率,同時提升50%散熱功能,為新一代電力電子產品提供高效及環保的解決方案。

  創新3D集成電路技術具備「3D封裝嵌入式電感」、「超大功率3D全塑封雙面散熱模塊」、「『垂直—驅動—氮化鎵(GaN)』功率轉換單元」及「氮化鎵基功率轉換模塊」等四個技術,以其高密度及效率優點,有效管理電源。

  創新3D集成電路技術適合應用於耗電量及發熱量高的大小型設備,範圍包括﹕5G基站、大型數據中心、工業控制、機器人及各種快速充電器等應用。這項技術不單推動綠色低碳生活,還能支持智慧城市發展。

創科博覽2022|港大研發鋼鐵材料 減少病毒傳播

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港大研發各種全新鋼鐵材料,可應用於基建、醫學、日常生活等各個方面。相關科研成果將於「創科博覽2022」上展出。(圖片來源:受訪者提供)

  不銹鋼在公共場所中被大量應用,例如門把手、扶手、電梯按鈕等,然而普通不銹鋼不具備抗擊病原體的特性。新冠病毒可以在普通不銹鋼表面存活長達3天以上,提高了接觸傳播的可能性。

  港大團隊的研究,通過不銹鋼成分和組織的設計,採用成熟的粉末冶金工藝成功開發不銹鋼,大幅減少新冠病毒的表面存活時間,降低接觸傳播的風險。

  另外,交通工具、橋樑、國防等工業領域追求結構輕量化,對鋼鐵材料性能的要求不斷提高,不但要有超高的屈服強度,還要有良好的延展性和韌性。

  超級鋼項目提出了顛覆性的鋼鐵材料設計理念,採用鋼鐵工業常規流程,成功開發出超高強度、高延展性、高韌性及低成本的超級鋼。

創科博覽2022|城市大學開創下一代新材料

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香港城市大學研發多項新型材料,用於生物降解、航空航天、建築等各個領域。相關科研成果將於「創科博覽2022」上展出。(圖片來源:受訪者提供)

  高性能材料的研發是推動技術發展和應用突破的先決條件。香港城市大學的集群項目成功研發了多種具有新技術、新組分、新特性的下一代新材料。

  例如,世界首創的「超納米」鎂合金薄膜是一種超強輕型材料,將用於可生物降解的耐磨植入物和消費電子產品的外殼材料。另外,世界首創的四維陶瓷列印技術,也被發展用於電子器件製造和航空航天產業。

  香港城市大學也研發了多種自然仿生材料,這些人造結構可以從雨霧水滴中產生電能及收集能量。還有,有機無機雜化複合材料也加入了獨特的光熱性能,其在陽光下的被動降溫效應,可用於建築物外塗層。所有的這些新材料可以克服現有材料的諸多限制,有力促進了新應用的突破發展。

  延伸閱讀:創科博覽2022|港產科研團隊 助「嫦娥」月球「挖土」  

  延伸閱讀:創科博覽2022|香港科研成果改善民生 智慧創新融入生活

「創科博覽2022」展期及地點:

創科博覽2022-香港科研成果25A          

  翱翔藍天,貼地飛行,從國產大飛機到高速磁浮列車,從探索海洋到逐夢太空;12月12日至22日於香港會議展覽中心舉行的「創科博覽2022」,為大家展示國家「十三五」科技創新成就,同時介紹香港特區成立25周年的科研成果,免費入場,歡迎參與!

  登記網址:https://ourhkfoundation.org.hk/innotechexpo2022/

 

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