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新聞稿

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理大科學家利用量子微型處理器晶片實現革命性分子譜模擬計算

量子模擬為科學家模擬及研究各種傳統電腦難以處理的複雜系統,包括金融建模、網絡安全、藥物研發、人工智慧及機器學習等。其中,探索分子振動譜對於理解分子設計和分析中的分子特性至為關鍵,然而,這一直是傳統超級電腦難以有效解決的長期運算難題。雖然研究人員正努力開發模擬分子振動譜的量子電腦和演算法,但受限於準確性和計算資源等問題,目前僅限於簡單的分子結構。 香港理工大學(理大)的研究團隊成功研發出世界首創的16位量子比特半導體微型處理器晶片,為模擬大型複雜分子譜提供了全新的解決方案,團隊精心設計基於量子疊加與量子糾纏模擬方案,而傳統方式則需要耗費大量的運算時間。此項研究成果已發表於《自然通訊》( Nature Communications),題為 「基於壓縮真空態製備的大尺度光子網路用於分子振動譜模擬」。這項尖端技術為解決複雜的量子化學問題創造條件,亦為量子計算應用帶來了新的突破。 研究團隊由理大電機及電子工程學系量子工程與科學講座教授、量子技術研究院院長、傑出創科學人教授及新加坡工程院院士劉愛群教授領導,及研究論文第一作者博士後研究員朱慧慧博士主導及團隊的共同努力,合作機構包括南洋理工大學、香港城市大學、北京理工大學、南方科技大學、新加坡微電子研究所及瑞典的查爾摩斯理工大學。 朱博士與團隊透過實驗展示了這款大規模量子微型處理器晶片的強大功能。團隊利用線性光子網絡及壓縮真空量子光源來模擬分子振動譜。該16位量子微處理晶片是在單個晶片上製造和集成。團隊還研發了一套完整系統,包括用於量子光子微型處理器晶片與控制模組的光電熱封裝、驅動軟件及用戶介面,以及可程式化的底層量子演算法。開發的量子電腦系統可應用不同計算模型。 量子微型處理器可用於處理複雜任務,例如更加快捷、準確地模擬大型蛋白質結構或優化分子反應。朱博士表示:「我們的方法可以突破傳統限制,實現早期的實用分子模擬,有望在相關的量子化學應用中實現量子加速。」 量子技術在材料科學、化學及凝聚體物理學等科學領域非常重要。量子微型處理器晶片是量子電腦的核心技術,為量子資訊處理提供不可替代的技術方案。 該研究成果為無數實際應用打開了新的大門,包括解決分子對接問題,以及使用圖形分類等量子機器學習技術。劉院士說:「我們的研究為解決實際的量子模擬技術開闢了新途徑。下一步,我們將擴大微型處理器的規模,以應對更複雜的應用,造福社會。」 團隊在量子技術方面取得了重大突破,成功解決了使用量子計算微型處理器進行分子譜儀模擬的難題,是微型處理器及量子計算應用發展的又一個重要里程碑。   ***完***

2024年8月19日

科研與創新發展 電機及電子工程學系

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理大與瑞騰國際攜手推動體育科技人才及產業發展

香港理工大學(理大)與瑞騰國際體育科技集團(瑞騰國際)今天簽署合作備忘錄,共同成立「體育科技人才與產業發展中心」(中心),透過推動體育相關的教育、學術交流及聯合科研項目,為業界培養頂尖人才,促進粵港澳大灣區的體育科技教育、研究及產業發展。 合作備忘錄在理大副校長(研究及創新)趙汝恒教授及數碼港行政總裁鄭松岩博士見證下,由理大體育科技研究院院長、生物醫學工程學系系主任及生物力學講座教授張明教授以及瑞騰國際創始人及行政總裁楊瑞慷先生代表雙方簽署。是次策略夥伴合作將發揮理大的科研優勢和瑞騰國際的產業經驗,支持雙方在體育科技方面的學術活動和教育項目。 中心亦將連結理大研究人員與體育組織,由學者、科研人員、體育專家和業界人士組成專家團隊,進行具影響力的跨學科研究,同時致力探索優秀研究項目的合作機會,並參與本地主要研究資助計劃。在人才培育方面,瑞騰國際將運用其豐富本地及全球業界網絡,為理大於 2025 年開辦的體育科技與管理理學碩士課程學生提供實習和就業機會。在產業發展方面,中心會為企業提供各類專業服務,涵蓋知識轉移、投資、業務和人際網絡拓展,以及技術培訓等,並作為孵化器與加速器,推動兩地體育產業發展。 趙汝恒教授表示:「理大以世界一流的學術與研究優勢,研發不少創新發明,並致力將研究成果轉化,為社會帶來正面影響。理大很高興與瑞騰國際攜手成立『體育科技人才與產業發展中心』,發揮大學的卓越研究實力和企業的雄厚合作網絡,透過產學研協作,推動嶄新及尖端的體育科技研究和人才培育,加速大灣區的體育產業發展,提升業界整體競爭力,促進兩地經濟高質量發展。」 楊瑞慷先生表示:「瑞騰國際作為全球化且領先的體育科技平台,非常高興與理大合作建立『體育科技人才與產業發展中心』。通過結合雙方的獨特優勢,我們致力在人才培養方面作出高質量貢獻,並推動行業發展。我們深信,中心不僅在香港和大灣區是獨一無二,還將為全球相關業界帶來可持續的社會、學術、產業和經濟效益。」 未來,中心將會積極探索理大支持和培育企業與瑞騰國際轄下重點創新項目的合作機會,發揮協同效應,以推動體育產業的人才培育、研究創新和知識轉移。   ***完***

2024年8月16日

活動 體育科技研究院

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理大與西安交通大學攜手培育學生服務領導力

香港理工大學(理大)與西安交通大學(西交大)合辦「絲路翱翔青年領袖計劃─大學生服務領導力發展研習營」(研習營),旨在為兩校學生提供互相學習和知識分享的平台,培育內地及香港學生成為擁有專業才能、良好品德且關愛他人的服務領袖。 研習營於早前舉行,匯集 70 名來自理大及西交大的學生,於理大修讀為期六天的服務領導力課程及參訪交流活動,通過參與各類文化交流活動學習「服務領導力」的理論和實踐。活動有助促進內地及香港學生之間的文化交流和互鑒,進一步深化兩校在人才培養、創科研究及師生交流等方面的合作和發展。 理大協理副校長(本科生課程)石丹理教授歡迎到訪理大交流的西交大師生,除闡述了理大的辦學理念和人才培養策略外,還表示:「理大冀透過是次活動加強兩校學生的交流,並讓青年學子深刻領悟服務領導力的價值,助他們成為兼具國際視野和樂於服務社群的青年領袖,為個人和國家的發展作出貢獻。」 作為活動的贊助機構,香港田家炳基金會認同研習營的目標和理念,總幹事戴大為先生亦參與了活動,與兩校師生深入互動交流,並介紹了基金會在推動中國內地教育建設和人才培養方面所作出的努力。 服務領導力課程由理大應用社會科學系多名講師及教授擔任導師,課程內容沿襲理大的得獎教學項目──「領袖與個人發展」計劃。該項目由石丹理教授帶領的團隊設計,並於「QS 全球教學創新大獎 2021」勇奪金獎;通過趣味性十足的課堂互動,豐富的服務領導力理論知識,為學生深入剖析服務領導力的多維面相。導師亦帶領學生回到古代中國,在傳統文化中尋找領導能力的根源,並在與西方文化的角力中,思考屬於東方文明的服務領導力定位。課程從服務經濟到抗逆能力,再由自我影響到積極關係,協助學生構建服務領導力的思想認知,為更好地培養人格特性塑造理論基礎。   ***完***

2024年8月16日

教與學 本科生學務處

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理大青年學者憑藉物理材料突破 獲選2024 年度亞洲青年科學家

香港理工大學(理大)一直致力於培養年輕研究人員,推動科學與技術領域的新質生產力。理大應用物理學系助理教授冷凱博士,憑藉在物理科學領域的卓越成就,獲2024年亞洲青年科學家基金項目(Asian Young Scientist Fellowship)嘉許。 亞洲青年科學家基金項目旨在鼓勵和支持亞洲優秀青年科學家進行創造性和變革性的研究,涵蓋三大領域︰「生命科學」、「物理科學 」和 「數學與電腦科學」。經嚴格評選過程,每年從亞洲甄選出12名得獎者,並向其所屬機構提供連續兩年共10萬美元資助,以支持他們的科研工作。此針對亞洲青年科學家的新項目由未來科學獎的創始成員籌辦 。 冷博士從亞洲各地眾多優秀且資歷深厚的候選人中脫穎而出。亞洲青年科學家基金項目委員會認可她在分子厚度二維雜化鈣鈦礦領域的開創性工作,並樂意支持她在這一前沿領域的持續探索。 冷博士表示:「能夠在激烈的評選過程中獲此殊榮,我感到十分榮幸和鼓舞,我期待與亞洲各地富有前瞻思維的年輕科學家進行交流並拓展合作機會。我和我的團隊將繼續努力尋求突破、探索創新,為柔性光電子和自旋電子器件的多樣化應用鋪路。」 冷博士是首位精準可控分離單層二維雜化鈣鈦礦的學者。她深入探索這類材料的獨特物理性質,並致力於建立精準的原子結構-性能關系。不斷推動其在光電微電子和自旋電子領域的應用邊界。目前,她的團隊正專注於雜化鈣鈦礦單晶薄膜的可控生長及其大規模器件集成。 冷博士已獲得多個著名的研究獎項認可,包括理大頒發的青年創新研究者獎、國家自然科學基金優秀青年科學基金項目(港澳)、《麻省理工科技評論》亞太區「35 歲以下科技創新 35 人」、裘槎基金會裘槎麥德華前瞻科研大獎和新加坡國家化學研究會早期職業研究金獎。   ***完***

2024年8月15日

成就 應用物理學系

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理大學者研發智能軟體機械人防護衣 自動調溫隔熱 保障高溫環境工作安全

全球暖化持續加劇,令大眾飽受高溫天氣的煎熬,而保持人體熱舒適度對於高溫環境下的工作人士尤為重要。香港理工大學(理大)利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授壽大華博士帶領的研究團隊,成功研發首款採用軟體機械人紡織物料,可適應環境溫度變化而自動調溫的智能防護衣,同時有效隔熱透氣,保障高溫環境下的工作安全。研究結果已於知名國際跨學科綜合期刊《Advanced Science》上發表。 維持合適體溫是保持生活質素和促進工作效率的關鍵因素之一。相反,高溫環境會增加熱壓力,加重身體能量消耗,為健康帶來威脅,包括加劇心血管疾病、糖尿病、精神健康和氣喘問題,同時增加傳染病傳播風險。根據世界衛生組織的數據,2000 年至 2019 年期間,全球每年約 48.9 萬人因高溫相關原因死亡,其中在亞洲和歐洲的個案分別佔 45% 及 36%。 熱防護衣是保護極端高溫下工作人士的重要裝備,尤其是需要身處火災現場的消防員和長期在戶外工作的建築工人。然而,傳統防護衣的熱阻固定不變,在常溫環境下穿著容易因過熱造成不適;若用於火災現場和極端高溫環境,其隔熱效能又未必足夠。為此,壽大華博士及其研究團隊研發了一款智能軟體機械人防護衣,可以根據用家身處的環境溫度自動調節隔熱效能,在不同溫度 下提供卓越的熱防護和熱舒適度。 研究的靈感源於自然界的仿生學,例如鴿子主要基於結構變化的自適應熱調節機制。鴿子常利用羽毛在皮膚附近形成一層空氣間隙,減少熱量流失於環境中。而當溫度下降時,鴿子會豎起羽毛使其變厚且蓬鬆,以積蓄大量靜止空氣,增加熱阻來提高保暖效果。 團隊開發的防護衣採用自動調節熱溫度的軟體機械人紡織布,借鑑人體外骨骼排列和分布的網狀結構,將軟體驅動器置於防護衣內相應支撐區域。其熱適應原理是在軟體驅動器中封裝無毒不燃的低沸點液體,在環境溫度升高時,封裝的液體由水態變成氣態,令軟體驅動器膨脹,並使紡織物料結構變厚,靜止空氣層因此擴大,使熱阻提升一倍多(從 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W)。當防護衣的外表面溫度達到攝氏 120 度,相比於傳統熱防護衣,這種低成本的智能防護衣內表面溫度可降低攝氏 10 度以上。 另外,這種基於聚氨酯的軟體機械人紡織物料擁有柔軟、堅韌及耐用的特點,相比形狀記憶合金熱敏防護衣,質感更貼膚舒適,亦可任意調整形狀,有助廣泛應用於不同類型的防護衣;即使經過嚴格洗滌測試,也不會出現滲漏情況。這款紡織物料的多孔間隔針織結構亦可顯著減少對流熱傳導,令防護衣保持高透濕度。此外,這款軟體機械人防護衣既輕巧,又毋需熱電晶片或循環液冷卻系統進行冷卻或加熱,即在不消耗任何能量的情況下仍能有效調節溫度。 壽大華博士表示:「穿著厚重的消防服會感到非常悶熱,當消防員離開火場脫下裝備後,靴子有時候甚至可倒出近一磅汗水。這激發了我去開發一種能適應不同環境溫度、同時具備良好透氣性的防護衣。我們研發的智能軟體機械人防護衣能適應不同季節和氣候、各種工作和生活條件,以及室內外環境溫差等,令用家在高溫及極端環境下獲得持續的熱舒適體感。」 展望未來,壽博士認為這項創新技術有望廣泛應用於運動服、醫療保健服、戶外裝備等領域,以及作為建築用熱適應紡織隔熱材料,達致節能的效果。他的團隊亦擴展軟體機械人服裝技術的應用層面,在創新科技署和香港紡織及成衣研發中心資助下,研發出適用於低溫環境或氣溫驟降的高透濕充氣外套和保暖服,有望幫助野外遇困人士在惡劣環境中維持正常體溫。   ***完***

2024年8月13日

科研與創新發展 時裝及紡織學院

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理大提供政策研究及培訓支援西貢地區關愛隊服務社區

香港理工大學(理大)創新科技政策研究中心與應用社會科學系攜手合作,進行政策研究及提供專業培訓課程,以協助西貢地區關愛隊更好地為社區提供服務。 為提出有效的公共政策建議,更好地服務香港,理大與地區服務及關愛發展基金(西貢)有限公司今日簽訂合作備忘錄。此次合作亦有助西貢地區關愛隊的專業發展。 理大副校長(研究及創新)兼科技及創新政策研究中心主任趙汝恒教授在歡迎詞中表示理大致力服務社區及為社區發展作出貢獻。大學希望幫助關愛隊成員提升技能和知識,締造更包容互助的社區。 地區服務及關愛發展基金(西貢)有限公司主席蘇清棟先生指出,在中央及香港特區政府的支持下,透過培訓及合作,西貢地區關愛隊致力為社區提供優質服務,為香港的和諧穩定作出貢獻。 學員代表、廣明關愛隊隊長莊元苳先生感謝各參與機構的支援,並強調將和其他學員一起提升能力,以更好地服務社區,支持特區政府的地區治理工作,為香港的良政善治貢獻力量。 理大應用社會科學系系主任兼科技及創新政策研究中心聯席主任崔永康教授介紹本次合作政策研究的內容,並概述了培訓課程的主要目的和特點。他鼓勵學員擁抱創新和科技,深入了解社區不同需求,更好地裝備自己,為社區作出貢獻。 透過發揮科技及創新政策研究中心同應用社會科學系的專長,理大協助關愛隊進一步提升服務技能,更好地凝聚社區力量,為地區居民帶來更多福祉。   ***完***

2024年8月12日

活動 科技及創新政策研究中心

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理大逾百師生到盧旺達進行服務學習 為山區家庭安裝太陽能發電系統 並與村民首次合作設計時尚服飾

香港理工大學(理大)一直致力培育擁有家國情懷、具備全球視野和勇於承擔社會責任的專業人才及社會領袖。今年暑假,逾110名理大師生前往盧旺達盧瓦馬加納地區的8個村莊進行服務學習,為超過400戶山區窮困家庭安裝太陽能發電系統,並首次引入理大的時裝設計專業與當地村民合作,利用富當地民族風格的布料設計時尚服飾,不但豐富學生課堂以外的學習體驗,亦為當地村民帶來正面改變。 為期兩周的盧旺達服務學習是「Wong Tit Shing Sustainability Education Project: Habitat Green in East Africa」項目的一部分,由理大服務學習及領導才能發展處統籌,今年踏入第11年。理大校董會主席林大輝博士、校長滕錦光教授及副校長(學生及環球事務)楊立偉教授亦首次隨團參與。 作為香港首間將服務學習納入本科生核心課程的大學,理大希望鼓勵學生關心社會、實踐所學,回應社會需要。今年參與盧旺達服務學習的師生及教職員,分別參與由電機及電子工程學系和電子計算學系,及時裝及紡織學院開辦的兩個服務學習項目。 盧旺達部分村落一直以來都沒有電力供應;理大服務學習項目針對當地貧困居民對電力的實際需求,開展安裝太陽能發電系統項目,希望透過師生與當地組織協作,提供可靠穩定的基本電力供應,改善村民生活質素。 為進一步促進兩地交流,理大師生首次與當地村民合作,運用紡織藝術、製衣和時裝設計的專業知識,與村民攜手縫製別出心裁、糅合傳統元素與現代設計的服飾。在項目的尾聲舉辦了一場別開生面的社區慶祝活動,同時舉辦時裝展,展示兩地合作的獨特設計,理大副校長(教學)黃國賢教授及中國駐盧旺達大使王雪坤先生及其他當地組織代表亦一同出席,慶祝是次服務學習項目取得圓滿成果。 理大副校長(教學)黃國賢教授(右四)、中國駐盧旺達大使王雪坤先生(左六)及其他當地組織代表一同出席社區慶祝活動及時裝展。 林大輝博士表示:「很高興看到理大師生投入在服務學習的過程中,把自己的知識和經驗應用在項目內,令當地村民能夠學到謀生技能、改善生活和前景,對盧旺達發展帶來幫助。」 滕錦光教授表示:「理大著力培育德才兼備的學生,服務學習能夠增強學生對社會的責任心,加強他們對社會需要的了解、提升專業能力,並培養他們的家國情懷和全球視野。我希望未來能夠吸納更多盧旺達學生到理大學習交流,為當地的發展培養更多人才。」 理大管理層代表團此行亦分別到訪盧旺達教育部及盧旺達大學,探討合作的可行性;亦拜訪了中國駐盧旺達大使館,在教育範疇展開深入交流。代表團亦到當地高中及升學機構參觀,希望繼續為「一帶一路」沿線國家的學生提供更多教育機會。   林大輝博士(左二)、滕錦光教授(右二)及楊立偉教授(左一)與盧旺達教育部部長 Gaspard Twagirayezu先生(中)會面。   林大輝博士(前排中)、滕錦光教授(前排右二)及楊立偉教授(前排左三)與盧旺達大學署理校長Kayihura Muganga Didas教授(前排中)及管理層會面。 ***完***  

2024年8月9日

聯繫國際 服務學習及領導才能發展處

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理大晉江技術創新研究院合作項目簽約儀式暨成果對接交流會圓滿舉行

香港理工大學(理大)晉江技術創新研究院(研究院)合作項目簽約儀式暨成果對接交流會在晉江市隆重舉行。全國政協委員、理大校董會主席林大輝博士、行政及拓展副校長盧麗華博士、副校長(研究及創新)趙汝恒教授、工程學院院長文効忠教授等代表出席活動。活動邀請了泉州市委常委、晉江市委書記張文賢先生、泉州市科技局副局長陳君偉先生、晉江市委常委、市政府副市長人選劉建軍先生、晉江市副市長、陳埭鎮黨委書記吳靖宇先生,泉州市、晉江市多位領導與企業代表近 160 人,共同見證研究院自成立以來取得的成果及展望未來發展。 林大輝主席在致辭中表示研究院自去年 9 月成立以來,通過整合理大的科研資源優勢,與晉江當地產業實現深度融合,提供人才培養、技術轉移等服務,校地合作越來越堅實;開設創業中心,支持科技在晉江以創業轉化成生產力。他指出,理大將繼續與晉江緊密合作,為當地科技創新注入新動力,推動科技產業化,並為國家的科技創新發展貢獻力量。 書記張文賢先生在致辭中充分肯定了研究院近一年的長足發展。他指深化校地合作是推動科技與產業創新融合、發展新質生產力的關鍵,也充分實踐了黨的二十屆三中全會的理念;晉江市政府將集中資源,提供全方位的服務保障,確保雙方合作項目的順利落實。 活動上,校地雙方正式啟動香港理工大學晉江創業中心(PolyU InnoHub@Jinjiang),首批五家優秀孵化企業正式入駐,為推動晉江創新創業生態建設方面邁出了重要一步。創業中心將為企業提供更加完善的創業環境和資源支持,助力創業家們在科技創新和市場拓展上取得更大成果。 研究院並與多家企業和機構達成合作意向,簽署一系列合作協議,涵蓋技術成果轉化、聯合實驗室共建等多個領域。這些合作協議的簽署,象徵著合作雙方對未來的堅定承諾和對創新的不懈追求,落實共同邁向科技成果轉化之路。 大會也為香港理工大學晉江技術創新研究院—晉江拓普旺防霉材料有限公司聯合實驗室的成立舉行揭牌儀式。聯合實驗室的成立將進一步推動食品科技政策和食品技術等領域的研究與合作,為晉江地區相關產業的科技進步和繁榮開闢新的道路。 香港理工大學晉江技術創新研究院院長余長源教授及晉江拓普旺防霉材料有限公司董事長何水洞先生為聯合實驗室揭牌,標誌理大科技及晉江產業攜手共創發展。 理大副校長(研究及創新)趙汝恒教授在活動中介紹了理大最新發展概況;知識轉移及創業處總監王家達先生分享了理大知識轉移成果和創業生態;理大晉江技術創新研究院院長余長源教授報告了研究院的發展狀況及未來規劃。參與活動的專家學者還有研究院紡織服飾科技所所長陶肖明教授、研究院副院長黃家興教授、助理院長吳池力博士、應用社會科學系系主任崔永康教授、內地發展處總監陸海天教授、建築環境及能源工程學系副主任梅國威教授、人工智能設計研究所行政總裁及總監黃偉強教授、未來食品研究院副院長邱家琪博士、物流及航運學系研究助理教授馮思源博士、建築環境及能源工程學系研究助理教授陳家聰博士,及知識轉移及創業處助理總監陳翠芳女士等。 同日,理大領導與晉江市領導共同視察研究院的工作及建設進展,並考察剛成立的香港理工大學晉江創業中心,與五家首批入駐企業代表親切交流。 活動當晚,香港理工大學聯合足球隊與晉江市市直機關足球隊在晉江市足球訓練中心舉行了校地足球友誼賽。主席林大輝博士及晉江科技局局長許紫竹先生等也親自上陣,在綠茵場上,球員們奮力拼搏,展現風采。隨著比賽的圓滿結束,理大與晉江市之間的友誼也得到進一步的加深。這種跨越地域的文化交融,讓這場比賽變得更加意義非凡。   ***完***

2024年8月9日

活動 知識轉移及創業處

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理大研發新型「連接的三維多面體框架」技術 實現可編程流體精密控制

人類社會的進步依賴於各種控制液體的技術。準確捕捉和釋放各種化學和生物流體在許多領域中發揮著重要作用。能夠在空間和時間上精確控制液體的可切換捕捉和釋放能力,並且精確控制液體的體積,向來是一大挑戰。理大的研究人員最近便發明了一種精妙的新方法。 理大潘樂淘慈善基金智慧及可持續發展能源教授、機械工程學系熱流體與能源工程講座教授王立秋教授帶領團隊研發出獨特的超超材料,實現了可逆的捕獲和釋放準確容量液體,並精準地控制液體三維空間分佈的技術。這項突破名為「連接的三維多面體框架」(connected polyhedral frames,簡稱CPF),是一個新型平台,以杆連接的毛細尺度三維框架網絡,浸進液體提出到空氣後可以發揮可編程、定點、可逆地捕獲和釋放液體的作用。此研究成果最近已發表在《自然化學工程》期刊,論文第一作者為機械工程學系助理教授(研究)張藝媛博士。 在這套系統中,控制液體的關鍵源於CPF充當可切換「捕獲器」和「釋放器」,讓網絡中的液體可以按需要保留和排走。部分CPF由單杆連接不提供液體排放通道,能捕捉液體,充當「捕獲器」。而其他連接設置為雙杆式,可釋放液體,為「釋放器」。這是因為當框架網絡從液體中提出後,雙杆連接處有液膜形成,在框與框之間形成通道,促成液體釋放。 運用不同技術來產生或破壞液體連續性,捕獲器和釋放器可以相互轉換。多種多樣的液體均可以透過精準控制在CPF陣列內操縱,輕鬆地實現可編程的三維流體圖案化。由於平台中的液體可以是水、油、水凝膠、聚合物、生物流體等,所以各種生物材料和化學品都可以與 CPF 相容。 王教授的團隊設計了一種用於運載維生素B2和B12的CPF框架,用來示範技術具備應用於可控多藥釋放的潛力。兩種維生素用來代表假設的藥物分子,分別封裝於海藻酸鈉水凝膠和結冷膠中,在水溶液中釋放。透過改變凝膠膜的厚度,兩種「藥物」的相對釋放速率便可精準可控改變。 CPF的運作原理有別於拭子一類傳統採樣技術,可建立直接的液體—液體界面接觸,實現超高的樣品釋放效率。這些優點在一項模擬醫學實驗中得到證實:使用CPF進行流感病毒採樣時,即使在非常低的濃度下CPF也可以把病毒檢測出來,而使用棉花棒無法檢測經稀釋的病毒。 王教授的團隊展示了CPF也可用於細菌封裝領域。研究團隊利用CPF封裝產乙酸菌,可極大提高產乙酸菌的使用效率,並大幅簡化乙酸產物的分離流程。可以想像,CPF也能應用於高效生產其他有價值的產品中。 除了醫學和微生物應用,團隊還示範了CPF可應用於空氣調節。他們利用已浸濕的CPF陣列作為原型加濕器,在吸入乾燥空氣和通過含水框架後,能排出更濕潤的空氣。CPF吸收氣體的能力也可用於捕捉二氧化碳,在二氧化碳儲存或碳封存上發揮實用。 CPF的捕獲/釋放液體功能,不依賴框架的結構、組成材料、和所處理的液體,因此CPF是一種創新型超超材料,實現了「竹籃子精確可控打水」的功能,可用於組織工程學、藥物篩選和多材料製造等眾多領域。   ***完***

2024年8月8日

科研與創新發展 機械工程學系

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理大研發超穩定鈣鈦礦LED 亮度破紀錄應用前景極佳

鈣鈦礦材料對於提升發光二極管(LED)的應用性能非常重要,但在整體提升器件的效率、亮度與使用壽命方面仍然存在技術局限,其運行穩定性是一大技術難題。香港理工大學(理大)科研團隊在這方面取得重大突破,研發出「三維FAPbI3鈣鈦礦LED系統」,能同時實現高亮度、高效率與超長使用壽命。 理大電機及電子工程學系鍾士元爵士可再生能源教授暨能源轉換技術講座教授李剛教授,與博士後研究員李質奇博士、研究助理教授任志偉博士及團隊,利用依賴烷基鏈長度的銨鹽分子調節策略設計了一項嶄新技術。團隊利用烷基銨鹽管理晶體定向、控制晶粒尺寸、抑制非輻射重組,藉以提升器件性能。這項技術證實可以同時達到高效率、高亮度與超長壽命,為鈣鈦礦LED的未來應用與商業化具重大意義。 研究團隊成功製造出高效、亮度極高且非常穩定的鈣鈦礦LED,外部量子效率高達23.2%,亮度與使用壽命均刷新紀錄,前者達到1,593 W sr−1 m−2,後者在高電流密度嚴苛環境下可達227小時(100 mA cm−2),為直流電驅動的近紅外鈣鈦礦LED在兼顧亮度與穩定性方面取得最佳性能。這項研究以《通過晶粒定向管理與重組抑制達成亮度破紀錄的超穩定鈣鈦礦LEDs》為題已刊登於國際能源期刊《Joule》。  李剛教授表示:「研究顯示鈣鈦礦LED的高效率不僅限於實驗室環境,該技術在商用高亮度照明與資訊畫面顯示方面亦有很好的應用前景,有望媲美商用量子點LED及有機LED。」 研究團隊發現,定向結晶過程、晶粒尺寸控制與非輻射重組抑制之間的平衡,對鈣鈦礦LED的性能影響深遠。要解決這個難題,關鍵在於調節長鏈烷基銨鹽與鈣鈦礦核之間的分子交互作用。 烷基銨可以促進照明用鈣鈦礦薄膜的定向結晶過程,而烷基銨與鈣鈦礦之間的分子交互作用,亦會影響鈣鈦礦LED的性能。值得注意的是,研究團隊已成功利用長鏈烷基銨鹽的分子工程調節結晶化速率。即使在高電流密度的嚴苛環境下,這項創新技術也能生產出具超長穩定性、高效率、高亮度的近紅外鈣鈦礦LED。 鈣鈦礦LED擁有多項優勢,例如顏色純、顯示色域廣、成本效益高,而且可以印刷加工,使生產更加靈活。研究團隊的發現對推動鈣鈦礦LED的發展與技術突破有極大貢獻。   ***完***

2024年8月5日

科研與創新發展 電機及電子工程學系

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