香港大學(xué)工程學(xué)教授發(fā)明「超級(jí)鋼」改寫(xiě)建筑及制造業(yè)傳統(tǒng)生態(tài)
要在科技領(lǐng)域取得突破,從來(lái)并非輕而易舉之事,然而,一次突破,往往可為整個(gè)工業(yè)帶來(lái)重大改變,由黃明欣教授研發(fā)的「超級(jí)鋼」,是其中一例。
黃明欣教授是香港大學(xué)工程學(xué)院機(jī)械工程系教授,一直從事高性能金屬材料研究。多年來(lái),黃教授致力研發(fā)一種超越市場(chǎng)上所有鋼產(chǎn)品,更堅(jiān)固、更耐用、更不易耗損的新型鋼材,經(jīng)過(guò)13年的艱辛努力,他及其研究團(tuán)隊(duì)終于大功告成。
「我的初心,是希望研發(fā)更高性能的鋼材,建造車(chē)身重量更輕盈,同時(shí)又更堅(jiān)固,更高抗撞能力的新世代載客車(chē)。于2010年入職香港大學(xué)時(shí),我已下定決心成立一支優(yōu)秀研究團(tuán)隊(duì),達(dá)成愿景?!裹S教授稱(chēng):「有志者事竟成,2017年,我們發(fā)明的『超級(jí)鋼』在抗拉強(qiáng)度及均勻延展性方面,都是世界最強(qiáng)。至今,這項(xiàng)紀(jì)錄仍未被其他人打破。」
「超級(jí)鋼」在強(qiáng)度、延展性及韌性方面,已刷出兩項(xiàng)世界紀(jì)錄,研究成果更曾兩度刊于著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》,證實(shí)這種新鋼材不僅生產(chǎn)成本較低,并可廣泛應(yīng)用到不同工業(yè)范疇,包括汽車(chē)、防彈衣,甚至航天領(lǐng)域。
黃教授解釋「超級(jí)鋼」的訣竅,在于其獨(dú)特的小裂痕,這些微小裂紋能有效吸收由外力引致的能量,從而大幅提高鋼材的斷裂韌性,遠(yuǎn)高于目前使用的鋼材料。在煉鋼過(guò)程中,黃教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)創(chuàng)新的「晶界分層開(kāi)裂增韌」技術(shù),透過(guò)增加材料屈服強(qiáng)度以啟動(dòng)新的增韌機(jī)制,令鋼產(chǎn)生大量微細(xì)裂紋。由于這些裂痕可分擔(dān)鋼材在高溫下所承擔(dān)之壓力,相比起現(xiàn)有的鋼材,擁有更高強(qiáng)度及韌性。新物料對(duì)建筑業(yè)、制造業(yè)及其他需要更高水平鋼材的工業(yè)來(lái)說(shuō),也大派用場(chǎng)。
黃教授的新發(fā)明,瞬即引起世界各地商界注意,不少企業(yè)也希望引入新鋼材,提升其產(chǎn)品素質(zhì)。
為進(jìn)一步取得突破,黃教授于2020年以創(chuàng)投方式,融資超過(guò)1.5億元人民幣,合作成立初創(chuàng)公司,目標(biāo)是研發(fā)適用于汽車(chē)的超高強(qiáng)度鋼材。新物料自2022年起,已被中國(guó)大陸的主要汽車(chē)制造商,例如長(zhǎng)城汽車(chē)采用,令國(guó)內(nèi)出產(chǎn)的汽車(chē),無(wú)論車(chē)身重量及安全程度,也大為改善,同時(shí)不會(huì)構(gòu)成額外成本。按目前全球市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)鋼材的需求量高達(dá)每年900萬(wàn)噸計(jì)算,黃教授預(yù)期「超級(jí)鋼」對(duì)整體行業(yè)乃至經(jīng)濟(jì)將會(huì)帶來(lái)重大影響。
「超級(jí)鋼」的成就并沒(méi)有令黃教授和他的研究小組止步,這支擅長(zhǎng)研究高性能合金的團(tuán)隊(duì),于2020年研制出全球第一種可對(duì)抗新冠病毒的不銹鋼,物料可殺滅停留在不銹鋼表面的SARS-Cov-2病毒,適用于公眾經(jīng)常會(huì)觸摸的不銹鋼物品,如電梯按鈕、門(mén)柄等,以減少病毒通過(guò)對(duì)象表面接觸而傳播的機(jī)會(huì)。該項(xiàng)發(fā)明已申請(qǐng)專(zhuān)利,并與商界展開(kāi)合作。
身為科學(xué)家及工程師,黃教授認(rèn)為,一項(xiàng)研究的出發(fā)點(diǎn)不論是基于好奇心抑或商業(yè)考慮,同樣重要。「我很高興見(jiàn)到這項(xiàng)發(fā)明將我們帶到更高境界,我將致力探索金屬材料的更多可能性。我一向覺(jué)得,工程研究應(yīng)活學(xué)活用,因此會(huì)繼續(xù)與我的小組成員和學(xué)生緊密合作,互相學(xué)習(xí),共同成長(zhǎng),研發(fā)高性能的合金,惠及社群?!?/p>
黃明欣教授于2010年入香港大學(xué),出任工程學(xué)院機(jī)械工程系助理教授,2016年擢升為副教授,2019年正式成為教授。他在科研上之成績(jī)卓越,先后獲由騰訊基金會(huì)出資支持的科學(xué)探索獎(jiǎng)(2021)、長(zhǎng)江學(xué)者講座教授(2021)、日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展金獎(jiǎng)(2021)、英國(guó)IMMM會(huì)士(2020)、裘槎基金會(huì)「優(yōu)秀科研者獎(jiǎng)」(2022),以及最近在香港大學(xué)2022年度卓越大獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮,獲香港大學(xué)創(chuàng)新者獎(jiǎng)及杰出研究學(xué)者獎(jiǎng)。
黃明欣教授是 Metal and Materials International 學(xué)術(shù)期刊編輯, Journal of Materials Science and Technology 學(xué)術(shù)期刊的副編輯,也是另外 5本學(xué)術(shù)期刊的編委會(huì)成員。 黃教授發(fā)表超過(guò) 140 篇的學(xué)術(shù)論文,是領(lǐng)域內(nèi)前 1%的高被引學(xué)者。
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