城大研究員獲知名材料科學獎

伍敏婷

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Dr Xu Wanghuai
機械工程學系徐王淮博士榮獲2021年美國材料研究學會「傑出研究生銀獎」。

香港城市大學(城大)機械工程學系博士畢業生徐王淮博士研究水滴發電機以促進水能發電科研,並憑此開拓性研究榮獲2021年美國材料研究學會「傑出研究生銀獎」。

徐博士是唯一來自香港的獲獎者,其他九位獲獎者來自美國十大頂尖大學。事實上,該獎自2001年設立以來,只有三名香港研究生獲獎,他們均來自城大。

徐博士的研究題為「融合潤滑界面與類似晶體管的結構用於水動能收集」,通過這項研究,他在發電器件界面的設計與開發,以及結構設計方面取得突破。研究成果令器件在各種運作條件下,都能高效地從水獲取動能。徐博士曾在《自然》、《焦耳》和《國家科學評論》等國際頂級期刊以第一作者身份發表多篇論文。

與現有的水滴採集方法相比,新方法可提升集水系統在電壓、電流和電功率密度的輸出效能。斷路輸出電壓約為143.5伏特,短路電流約為270.0微安,分別較傳統設計高295倍和2,600倍。在負載電阻為332.0千歐的情况下,最高瞬時功率密度為每平方米50.1瓦特,較同類設備高1,000倍。

DEG Paradigm shift
潤滑界面和類似晶體管的結構的優勢示意圖,顯示其設計可應用於多個領域。

透過新方法,一滴水產生的電能可點亮數百個LED燈泡。此外,潤滑界面和類似晶體管結構的優點,是可於各種條件及不同規模下高效地收集能量。徐博士的研究在多個領域有重大應用前景,包括自供電微納米器件、柔性電子、智能生活、綠色農業、海洋能源採集等。

城大與香港特別行政區政府機電工程署的一項合作計劃採用了徐博士的技術,藉此透過收集隨處可得的水動能以節約能源,用於濕度及溫度測量等環境監測應用。

EMSD
應用了水滴發電的環境監測裝置。

徐博士說:「開發一種高耐用性及高輸出功率的通用能量採集科技,具有重大科學意義與應用價值。透過對製造、流體力學、界面科學、材料和能源作有機結合,我們成功實現了這一目標。」

徐博士的指導老師為機械工程學系王鑽開講座教授。他指這次獲獎反映了城大的卓越研究水平及對全球的影響力。

他說:「能源研究領域可謂人才濟濟,但徐博士善用他培訓所得,尤其在跨學科研究方面,去應對我們面臨的能源挑戰,並取得了顯著成就。」

徐博士憑藉傑出研究成果,今年亦獲頒大學教育資助委員會研究資助局博士後獎學金。

材料研究學會透過促進跨學科材料研究及技術的交流及發展,提升生活質素。該學會的傑出研究生獎,旨在表彰和鼓勵在學術成就和現今材料研究中表現優異的研究生。
 

 

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