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香港大學工程學教授發明「超級鋼」改寫建筑及制造業傳統生態
m.wuhubb.com   2023-03-24  中國工程機械信息網

  要在科技領域取得突破,從來并非輕而易舉之事,然而,一次突破,往往可為整個工業帶來重大改變,由黃明欣教授研發的「超級鋼」,是其中一例。

  黃明欣教授是香港大學工程學院機械工程系教授,一直從事高性能金屬材料研究。多年來,黃教授致力研發一種超越市場上所有鋼產品,更堅固、更耐用、更不易耗損的新型鋼材,經過13年的艱辛努力,他及其研究團隊終于大功告成。

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  「我的初心,是希望研發更高性能的鋼材,建造車身重量更輕盈,同時又更堅固,更高抗撞能力的新世代載客車。于2010年入職香港大學時,我已下定決心成立一支優秀研究團隊,達成愿景。」黃教授稱:「有志者事竟成,2017年,我們發明的『超級鋼』在抗拉強度及均勻延展性方面,都是世界最強。至今,這項紀錄仍未被其他人打破。」

  「超級鋼」在強度、延展性及韌性方面,已刷出兩項世界紀錄,研究成果更曾兩度刊于著名學術期刊《科學》,證實這種新鋼材不僅生產成本較低,并可廣泛應用到不同工業范疇,包括汽車、防彈衣,甚至航天領域。

  黃教授解釋「超級鋼」的訣竅,在于其獨特的小裂痕,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,遠高于目前使用的鋼材料。在煉鋼過程中,黃教授團隊研發創新的「晶界分層開裂增韌」技術,透過增加材料屈服強度以啟動新的增韌機制,令鋼產生大量微細裂紋。由于這些裂痕可分擔鋼材在高溫下所承擔之壓力,相比起現有的鋼材,擁有更高強度及韌性。新物料對建筑業、制造業及其他需要更高水平鋼材的工業來說,也大派用場。

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  黃教授的新發明,瞬即引起世界各地商界注意,不少企業也希望引入新鋼材,提升其產品素質。

  為進一步取得突破,黃教授于2020年以創投方式,融資超過1.5億元人民幣,合作成立初創公司,目標是研發適用于汽車的超高強度鋼材。新物料自2022年起,已被中國大陸的主要汽車制造商,例如長城汽車采用,令國內出產的汽車,無論車身重量及安全程度,也大為改善,同時不會構成額外成本。按目前全球市場對汽車鋼材的需求量高達每年900萬噸計算,黃教授預期「超級鋼」對整體行業乃至經濟將會帶來重大影響。

  「超級鋼」的成就并沒有令黃教授和他的研究小組止步,這支擅長研究高性能合金的團隊,于2020年研制出全球第一種可對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,適用于公眾經常會觸摸的不銹鋼物品,如電梯按鈕、門柄等,以減少病毒通過對象表面接觸而傳播的機會。該項發明已申請專利,并與商界展開合作。

  身為科學家及工程師,黃教授認為,一項研究的出發點不論是基于好奇心抑或商業考慮,同樣重要。「我很高興見到這項發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。我一向覺得,工程研究應活學活用,因此會繼續與我的小組成員和學生緊密合作,互相學習,共同成長,研發高性能的合金,惠及社群。」

  黃明欣教授于2010年入香港大學,出任工程學院機械工程系助理教授,2016年擢升為副教授,2019年正式成為教授。他在科研上之成績卓越,先后獲由騰訊基金會出資支持的科學探索獎(2021)、長江學者講座教授(2021)、日內瓦國際發明展金獎(2021)、英國IMMM會士(2020)、裘槎基金會「優秀科研者獎」(2022),以及最近在香港大學2022年度卓越大獎頒獎典禮,獲香港大學創新者獎及杰出研究學者獎。

  黃明欣教授是 Metal and Materials International 學術期刊編輯, Journal of Materials Science and Technology 學術期刊的副編輯,也是另外 5本學術期刊的編委會成員。 黃教授發表超過 140 篇的學術論文,是領域內前 1%的高被引學者。

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