機械工程與市民日常生活息息相關，例如用來製造火箭的鎂合金，現時亦會用來造手提電腦的外殼。今年「裘槎優秀科研者獎」得獎者、香港大學機械工程系教授黃明欣研究高性能金屬材料，他將運用相關獎項的資助，減低對稀土元素的依賴。
超級鋼鐵材料，創造了合金材料「強塑性」及「強韌性」組合的兩項世界紀錄，以及發明全球首個表面可殺滅新冠病毒的不銹鋼，成果已授權給企業用於生產日常用品。
黃表示，通常鋼的密度約為每立方厘米7.85克，紙的密度則約為每立方厘米1.2克，而鎂合金的密度僅約每立方厘米1.74克，所以鎂合金的特點是十分輕便。他舉例指，內地長征五號火箭運用很多鎂合金，令火箭重量十分輕盈，有助升空。不過，目前鎂合金主要以稀土混合鎂金屬製成，成本高，稀土亦屬罕有資源，不符合可持續發展方針。他又指，生產稀土會釋放有毒物質，推測每生產1,000克的稀土，就會釋放大約2,000克的有毒物質。他期望將鎂合金的材料的硬度提高約兩倍。
他和團隊利用泛函密度理論指導下的人工智能機器學習策略，以及位錯工程理論，尋找稀土的替代合金元素組合以進行鎂合金合成，並初步發現鈣（Ca）和銻（Sb）以及鉍（Bi）和銻這兩個非稀土合金元素組合，並製作出實驗成品。
黃明欣：可用於生物醫學領域
黃明欣表示，現階段以非稀土合金元素合成的鎂合金受壓強度有約250兆帕斯卡（MPa），未來的研究目標是提升到約400兆帕斯卡，與在工地用作建築的鋼筋強度一樣，同時保持10%的柔韌度，方便屈曲但不折斷，以及保持低密度和輕量的特性。除了工業用途外，他認為，以非稀土合金元素製成的鎂合金還可用在生物醫學領域，例如製作治療骨折時用的骨釘，可以自然溶解，免除再動手術將其移出的麻煩和痛苦，未來不排除把醫學應用也列入研究方向之中。
運用新穎「變形配分」（Deformed and Partitioned process）方法製成
Metallic glass from MetroU
留言
張貼留言