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最新动态

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理大参与苏港高质量发展合作大会 探讨合作新机遇

由香港贸易发展局主办、江苏省商务厅和江苏省港澳办合办的「苏港高质量发展合作大会」(SmartHK)于8月28日在南京香格里拉大酒店举行。香港理工大学(理大)作为此次大会的合作伙伴,与苏港两地各界与会者探讨高质量发展合作,创造新机遇。 本届SmartHK通过主题大会、专题会议、展览、项目路演及商贸配对等形式,深度推进苏港高质量发展的新动能。理大食品科学与营养学系讲座教授李铭源教授于「科技创新」专题会议上,分享了「苏港深化产学研合作,共同推动成果转化」的主题,介绍了苏港密切联动的背景下,理大与江苏进行深度产学研究合作,并取得显著成果。此外,他还阐述了新药研发、功能性食品研究,以及天然产物活性成分开发平台等一系列产学研究动向。 理大共设有五个创新项目参与展览和项目路演,涵盖生物医药、智慧可穿戴、智慧城市等领域,展示理大的创新科技成果。 SmartHK是香港贸易发展局自2011年以来在中国内地主要城市举办的年度旗舰活动,旨在介绍香港的优质专业服务及科技创新平台,促进香港与内地各省市交流,推动香港与内地企业的对接。通过是次合作大会,理大不仅展示创科新成果,更与江苏省的产业界探索更多的合作机会,共同推动行业技术创新与产业升级。

2024年8月28日

活动

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理大开拓创新铁路技术 获港铁研究资助计划持续支持

香港理工大学(理大)致力通过尖端研究支持铁路发展。理大五项研究旨在探索应用先进铁路技术,获得港铁学院2024年度港铁研究资助计划支持,总资助额约612万港元。 由理大建设及环境学院、工程学院、时装及纺织学院的研究学者开展的获资助项目,跨越不同学科,推动未来铁路发展,并有望在铁路系统、营运抗御能力、公众福祉和服务效率方面,取得重大成果和促进实际应用。 其中一个项目将制定一个全面测量框架,增强港铁在突发事件中的应变能力。另一个旨在为高速铁路运作建设优化系统,以新见解为营运决策提供管理洞见。此外,有项目将提供可持续且可靠的能源储存技术方案,以满足现代铁路运输作业的需求。 其他还包括提供强大和可扩展的方案,突破目前空气净化技术的局限,改善室内空气质素。与此同时,有项目着重改善车站与城市环境之间的热界面,以创新方案提升乘搭舒适度。 首轮港铁研究资助计划于2023年开展,旨在资助探索及上游研究,以创立未来大型公共运输的营运和服务。研究项目申请要求包括须提出创新方案以应对未来挑战,厘清未来铁路运输系统表现、出行经验、商业模式、小区融合、对社会的影响等。 理大五个项目获港铁研究资助计划2024支持 建设及环境学院 项目负责人 项目名称 项目内容 牛建磊教授 建筑环境及能源工程学系讲座教授 优化地铁站和城市交通枢纽热舒适性的大数据分析与动态人体散热技术 此项目旨在评估地铁站沿途的都市热环境如何影响旅客的交通选择,透过城市规模的流动电话讯号数据集整合时空数据,判断不同热度情景下的最长步行时间。 随后,将建立一个开创性、以使用者为中心的热环境优化框架,将动态热特征以及多样化的乘车体验纳入考虑,同时设计最先进的薄膜辅助辐射冷板,应用到月台、通道和露天行人天桥等,提升不同区域的舒适度,附带能源消耗模型支持实施。 Anthony CHEN教授 土木及环境工程学系副系主任  基于突发事故生命周期的港铁系统韧性分析框架 此项目旨在为应对港铁突发事故开发以韧性为导向的分析和决策综合框架,考虑的事故情境包括台风、水灾和讯号故障等。 此项目基于事故的全命周期,制定多维度的韧性度量方法,包括︰事故前的灾害吸收能力、事故期间的灾害适应能力,以及事故后的服务恢复能力,涵盖铁路运营调整、应急方案实施以及乘客行为回馈等考虑,以提供策略指引。并将开发优化模型,评估港铁系统在各类事故中的脆弱性和复原力,识别需优先维护的关键设施和服务。 工程学院 项目负责人 项目名称 项目内容 刘威博士 航空及民航工程学系副系主任、副教授 考虑超长列车的高铁走廊列车时刻表、灵活列车编组和座位分配联合优化 此项目将专为超过站台长度的超长高速铁路开发系统化方案,从三方面同步优化及协调,即列车排程、弹性列车组合、及座位分配,确保达至高效安全运作。 藉由理论模型与解决算法,综合考虑这些相互依存的决策,以更好地适应需求的时空变化与不确定性,包括确保车厢能在停靠站台时对应提供服务的特定起点-终点 (OD),让乘客在列车停留的短时间内,免于移动到较远的登车/下车点。 张晓博士 机械工程学系助理教授 用于港铁空气净化的集成式电化学双氧水生产平台 此项目旨在开发即场可用的电化学空气净化平台,并与港铁系统整合,为维持公共交通环境空气洁净,提供可持续且高效的解决方案。 该电化学平台将生产过氧化氢 (H2O2)以进行有效消毒,并同时生产氧气 (O2)提升空气质量。项目将评估 H2O2 的产率、能量效率和操作稳定性,并提供减少污染物能力的准确系统评估,以确保达至应用所需标准。 时装及纺织学院 项目负责人 项目名称 项目内容 傅济民博士 时装及纺织学院助理教授 (研究) 利用纤维素基锌离子电池开发面向未来铁路系统的可持续储能方案以提升铁路系统营运抗御能力 此项目旨在开发纤维素基锌离子电池,作为未来铁路系统的可持续储能方案。利用纤维素基材料,特别是羧甲基纤维素(CMC),制造轻量、柔韧的三维纳米纤维电极材料,抑制锌离子电池中常见的锌树枝状结晶,析氢等问题,使之应用到水系锌离子全电池中,提升全电池的循环性能并针对铁路系统中的应用做出适配优化。 该研究将包括纤维素基材料的分子级功能化或改性,以增强其电化学性能。并针对铁路系统的储能特征,在电池电极材料的设计,开发和集成过程中引入相应特性,特别是热响应性,离子选择性等。

2024年8月27日

奖项及成就

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理大學者於 HICOOL 全球創業者峰會暨創業大賽勇奪殊榮 月球採樣裝置首次香港以外地方展出

香港理工大學(理大)學者及學者領導初創首度參展 HICOOL 2024 全球創業者峰會暨創業大賽,展出了七個具開創性的科研項目,藉此展示大學卓越的科研和知識轉移實力。作為香港唯一一所多次參與國家航天任務的高等院校,理大團隊研製的「表取採樣執行裝置」更首次移師香港以外地方公開展出,而理大學者亦憑量子技術及生物醫學工程領域的創新發明享譽國際,勇奪 HICOOL 全球創業大賽獎項。 理大鍾士元爵士精密工程教授、深空探測研究中心主任、工業及系統工程學系精密工程講座教授及副系主任容啟亮教授帶領的團隊與中國空間技術研究院,為國家首次月球採樣返回任務「嫦娥五號」,以及人類史上首個月球背面採樣返回任務「嫦娥六號」合作研製的「表取採樣執行裝置」,首次在香港以外地方展出,足證理大為國家建設航天強國、科技強國貢獻力量。有關裝置由理大設計及在香港生產,包括兩個用於採集鬆散和黏性高月壤的採樣器、安裝於採樣器旁的高溫近攝相機,以及封裝保存月壤樣本的初級封裝系統。 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及傑出創科學人教授劉愛群教授帶領的「基於量子芯片的密鑰分發系統」研究項目榮獲二等獎,獲頒發獎金 100 萬元人民幣。系統利用量子力學原理,為用戶提供理論上無法被破解的加密技術,確保通訊安全。該系統利用先進的光子芯片技術,實現了量子通訊硬件的小型化和集成化,這不僅可以大大降低量子通訊設備的成本,也使量子加密技術的應用變得更靈活和廣泛。 理大梁顯利生物醫學工程教授、中慧醫學成像公司聯合創始人鄭永平教授及其團隊研發的全球首創無輻射三維超聲波脊柱側彎評估系統 Scolioscan® 則奪得三等獎,獲頒發獎金 50 萬元人民幣。Scolioscan® 打破傳統有輻射 X 光無法頻繁使用的局限,實現無輻射、高頻次和精準的脊柱檢測,有助醫生持續監測患者的脊柱側彎角度進展,以制定個性化治療方案。系統已在中國內地、歐洲、澳洲、泰國完成臨床試驗及取得醫療器械認證,並於澳洲、波斯尼亞、德國、意大利、荷蘭、波蘭、馬來西亞、羅馬尼亞、中國內地及香港等 20 多個國家和地區的醫院和診所廣泛使用。 理大副校長(研究及創新)趙汝恒教授帶領一眾理大科研及初創團隊參展,他表示:「理大科研及初創團隊能於芸芸參賽項目中脫穎而出,勇奪殊榮,再次肯定理大 PolyImpact 的理念,致力透過教育、科研、知識轉移及創新發明,將卓越科研轉化為具影響力的應用方案,為社會帶來持久且實質的禆益,並提升香港及國家的整體競爭力。理大今後將繼續努力培養優秀的科研人才,並配合政府推動產學研合作,完善香港的創科生態圈,推進香港發展新質生產力,助力香港發展成為國際創新科技中心。」 通過理大初創生態系統 PolyVentures,理大一直致力於全方位支援初創企業,是次推薦五個由理大學者領導的初創團隊在展覽期間參與路演,向潛在投資者介紹項目的發展潛力。當中包括鄭永平教授帶領研發的無輻射三維超聲脊柱側彎評估系統;眼科視光學院主任及教授、香港和光科技有限公司/深圳威爾視科技有限公司聯合創始人紀家樹教授及其團隊研發的全球首個便攜式高清角膜地形圖儀;工業及系統工程學系副教授、科博智能有限公司聯合創始人鄭湃博士帶領開發的智能人機協作製造系統;醫療及社會科學院副院長、醫療科技及資訊學系教授及醫智影有限公司技術顧問蔡璟教授帶領研發,基於人工智能的磁力共振圖像虛擬對比增強系統,以及建築環境及能源工程學系教授、觀格科技有限公司聯合創始人魏敏晨教授帶領研發,可解決空間計算產品體驗痛點的用戶體驗量化平台。另外,食品科學及營養學系生物醫學科學講座教授、智仁藥業國際有限公司創始人李銘源教授帶領研發,針對輕度及中度柏金遜症的疾病修飾療法亦有參展。 今屆 HICOOL 全球創業者峰會暨創業大賽於 8 月 23 日至 25 日在北京舉行,吸引逾 500 家高科技創新企業、逾千名來自世界各地的投資者出席。今屆創業大賽吸引來自 124 個國家及地區共 7,406 個項目、近萬名創業人才激烈角逐;大會嚴選出 200 個優秀項目,頒發一等獎、二等獎、三等獎及優勝獎,另設伯樂獎。得獎團隊除獲頒獎金外,亦可獲得創業支援。比賽設七個賽區及組別,涵蓋人工智能/虛擬實境/金融科技、醫藥健康、新一代資訊技術、高端裝備等領域。

2024年8月27日

研究及创新

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理大与腾讯合办「探元计划2024」校园宣讲会

「探元计划」是腾讯推动文化和科技深度融合的共创项目,旨在运用前沿数字科技活化文化遗产。「探元计划2024」特别选定香港理工大学(理大)为校园系列宣讲会的首站,于8月26日在理大校园成功举办「探∙理」数字文化主题宣讲活动, 吸引了来自高校与科研机构、文化单位及行业协会、科技企业等超过190位代表参会交流,共同探讨文化与科技融合创新的热点及未来趋势。 活动邀请了来自腾讯SSV数字文化实验室、香港故宫文化博物馆、联合电子出版有限公司、香港科技大学(广州)及理大等科技、文化方面的专家进行主题分享及圆桌论坛,主办方亦对「探元计划」进行了详细介绍。 理大协理副校长(研究及创新)王钻开教授在致辞中,介绍了理大在数据科学和艺术设计方面的经验和优势,并提及理大透过举办中华文化节,精心耕耘传统文化,以提升年轻一代对中华文化的欣赏和亲近感。 此外,理大文化与艺术科技研究中心主任杜本麟教授也分享了理大在文化科技领域的科研成果。在主题圆桌论坛环节,理大计算学系助理教授吴晓峰博士与嘉宾深入交流文化数字化的议题,为促进产学研交流与合作提供了宝贵的思路和深刻的启发。

2024年8月26日

活动

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理大科学家利用量子微型处理器晶片实现革命性分子谱模拟计算

量子模拟为科学家模拟及研究各种传统计算机难以处理的复杂系统,包括金融建模、网络安全、药物研发、人工智能及机器学习等。其中,探索分子振动谱对于理解分子设计和分析中的分子特性至为关键,然而,这一直是传统超级计算机难以有效解决的长期运算难题。虽然研究人员正努力开发模拟分子振动谱的量子计算机和算法,但受限于准确性和计算资源等问题,目前仅限于简单的分子结构。 香港理工大学(理大)的研究团队成功研发出世界首创的16位量子比特半导体微型处理器芯片,为仿真大型复杂分子谱提供了全新的解决方案,团队精心设计基于量子迭加与量子纠缠模拟方案,而传统方式则需要耗费大量的运算时间。此项研究成果已发表于《自然通讯》( Nature Communications),题为「基于压缩真空态制备的大尺度光子网用于分子振动谱模拟」。这项尖端技术为解决复杂的量子化学问题创造条件,亦为量子计算应用带来了新的突破。 研究团队由理大电机及电子工程学系量子工程与科学讲座教授、量子技术研究院院长、杰出创科学人教授及新加坡工程院院士刘爱群教授领导,及研究论文第一作者博士后研究员朱慧慧博士主导及团队的共同努力,合作机构包括南洋理工大学、香港城市大学、北京理工大学、南方科技大学、新加坡微电子研究所及瑞典的查尔摩斯理工大学。 朱博士与团队透过实验展示了这款大规模量子微型处理器芯片的强大功能。团队利用线性光子网络及压缩真空量子光源来模拟分子振动谱。该16位量子微处理芯片是在单个芯片上制造和集成。团队还研发了一套完整系统,包括用于量子光子微型处理器芯片与控制模块的光电热封装、驱动软件及用户接口,以及可程序化的底层量子算法。开发的量子计算机系统可应用不同计算模型。 量子微型处理器可用于处理复杂任务,例如更加快捷、准确地仿真大型蛋白质结构或优化分子反应。朱博士表示:「我们的方法可以突破传统限制,实现早期的实用分子模拟,有望在相关的量子化学应用中实现量子加速。」 量子技术在材料科学、化学及凝聚体物理学等科学领域非常重要。量子微型处理器芯片是量子计算机的核心技术,为量子信息处理提供不可替代的技术方案。 该研究成果为无数实际应用打开了新的大门,包括解决分子对接问题,以及使用图形分类等量子机器学习技术。刘教授说:「我们的研究为解决实际的量子模拟技术开辟了新途径。下一步,我们将扩大微型处理器的规模,以应对更复杂的应用,造福社会。」 团队在量子技术方面取得了重大突破,成功解决了使用量子计算微型处理器进行分子谱仪模拟的难题,是微型处理器及量子计算应用发展的又一个重要里程碑。

2024年8月20日

研究及创新

20240430  PolyU researchers innovate firefighting technology with smart solutions to enhance urban r

理大创新智慧消防技术提高城市安全韧性

全球城市化趋势下高层建筑林立,人口密集,城市安全面临前所未有的挑战。应对火灾等紧急突发事故,成为提高城市管理与安全韧性的重要课题。香港理工大学(理大)研发一系列先进的智能消防技术,满足时代需求及提升智慧城市安全韧性。 理大建筑环境与能源工程学系系主任、建筑科学与火灾安全工程讲座教授Asif USMANI教授与理大建筑环境与能源工程学系助理教授黄鑫炎博士举办了第二届国际智慧消防研讨会(SureFire 2024),旨在共同探讨未来城市火灾风险,提升智慧防火能力。研讨会亦是基于研究资助局「主题研究计划」资助项目:「SureFire:智慧城市韧性与消防」 的其中一部分工作。 在USMANI教授与黄博士带领下,科研团队成功开发了创新的SureFire智能消防系统。该系统运用先进的大数据和人工神经网络技术,实现全天候对城市环境和危险的实时监测。其核心在于强大的数据分析能力,整合AI技术,能够实时分析监控建筑环境数据,精准地评估火灾风险,预测火势走向,为消防救援提供科学决策支持。 全球高层建筑火灾的频发率,表明城市建筑环境的演变,改变了火灾威胁的性质。这次研讨会汇聚了逾70名全球研究专家和学者,就消防安全设计、电池系统热安全管理以及人工智能(AI)火灾预测等发展进行学术交流。 黄博士表示他们正与跨学科研究团队合作,开发一款基于AI的决策支持系统。该系统运用网络物理技术,解决开发智能消防系统中底层技术面临的基础研究问题。 为提高紧急情况下的消防安全管理,黄博士及团队成功研发用于智能消防的数字孪生系统。通过深度融合人工物联网(AIoT)技术与先进计算机视觉模型,实现建筑物对火灾风险作实时评估。 在火灾隐患尚未显现时,该系统便能实时绘制出建筑物内部各区域的火灾风险详细图谱,精确地识别潜在风险点。当火灾突发时,系统内置的智能预测引擎将立即启动,不仅迅速评估火情,更能凭大数据分析预测火灾走势,予消防灭火、人员疏散及救援等行动提供宝贵的支缓。 为确保SureFire 系统效能,团队于四川的实验隧道及香港消防处的消防及救护学院的多层建筑内,进行了多次大规模火灾测试。同时,借助先进的火灾计算模拟技术,SureFire系统展现卓越预测能力,提前在1至3分钟内准确预判火场发展趋势,准确率高达90%以上。 黄博士表示:「SureFire系统的开发有望应用于未来建筑及基础设施上。它不仅能第一时间发出预早灾害警报,优化紧急疏散流程,更显著提升城市整体的公共安全与韧性水平。」团队的科研工作提升智慧公共安全和紧急应变技术。 过去五年期间, SureFire科研团队致力开发与优化消防安全智慧解决方案,在隧道安全领域的研究成果尤为瞩目,分别在权威期刊Developments in the Built Environment发表了题为「AIoT-enabled digital twin system for smart tunnel fire safety management」(人工物联网(AIoT)支持的数字孪生系统,用于隧道智能消防安全管理)的学术论文,以及在Safety Science上刋登了题为 「Smart real-time evaluation of tunnel fire risk and evacuation safety via computer vision」(计算机视觉智能实时评估隧道火灾风险及疏散安全)的研究。这一系列研究为应对突发公共火灾事故提供了智能应急管理系统框架。为加速科研成果转化,团队正与国内外多间物业管理公司合作,在地铁站、隧道及高层建筑物实施SureFire系统。 在SureFire 系统支持下,由理大初创公司GABES研发的智能动态出口标志系统已投入使用。该系统能够根据火势变化,智能调整指示方向,有效引导被困人员安全疏散。此外,SureFire 系统也赋予消防机器人巨大发展潜力,使整个消防行动实现自动化和无因果化。 黄博士和团队正在研发新一代自主消防机器人,此款机器人将具备高度自主决策与执行能力,能够在火灾现场辅助消防员进行搜救、灭火等工作,极大降低火灾伤亡风险,提升整体消防效率。这些技术的成功应用,有助香港在全球智能城市竞争中脱颖而出。    

2024年8月19日

研究及创新

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理大与北京大学第三医院签署物理治疗领域合作备忘录

香港理工大学(理大)与北京大学第三医院(北医三院)日前正式签署合作备忘录,双方将在物理治疗领域开展深入合作。 合作备忘录由理大副校长(研究及创新)赵汝恒教授与北医三院医疗副院长、生殖医学科主任李蓉教授代表签署。这次合作旨在建立理大和北医三院之间的战略伙伴关系,共同推动物理治疗科学的科研发展,积极培育人才和建设科研平台,以提升产业发展,应对世界对医疗健康的强大需求。 赵汝恒教授致辞时表示,理大致力于开展世界领先的研究及创新,鼓励利用不同学术范畴的专业知识,为社会提供解决问题的良方。北医三院一直是国内数一数二的顶级医院,致力以临床问题为导向,通过医学创新研究与转化体系,不断推动医学技术的创新发展。是次与北医三院的合作, 双方将结合各自的科研优势,共同研究和推动物理治疗技术的开发,实现互利共赢,把领先的研究转化应用于实际生活,为物理治疗的全球发展作出贡献。 李蓉教授致辞时表示,理大康复治疗科学系在国际上享有盛誉,此次与理大的合作将开启新篇章,期待双方能够通过合作平台,共同提升物理治疗的教育与研究水平,为患者提供更好的物理治疗服务。 是次合作将提升区域医疗技术实力,惠及更多有需求的患者。未来,双方将在临床治疗、技术创新和人才培养等领域深化合作,努力在亚太地区乃至全球物理治疗服务领域树立新标杆。

2024年8月16日

研究合作

20240801  PolyU young scholar awarded Asian Young Scientist Fellowship 2024 for breakthroughs in mat

理大青年学者凭借物理材料突破 获选2024 年度亚洲青年科学家

香港理工大学(理大)一直致力于培养年轻研究人员,推动科学与技术领域的新质生产力。理大应用物理学系助理教授冷凯博士,凭借在物理科学领域的卓越成就,获2024年亚洲青年科学家基金项目(Asian Young Scientist Fellowship)嘉许。 亚洲青年科学家基金项目旨在鼓励和支持亚洲优秀青年科学家进行创造性和变革性的研究,涵盖三大领域︰「生命科学」、「物理科学 」和 「数学与电脑科学」。经严格评选过程,每年从亚洲甄选出12名得奖者,并向其所属机构提供连续两年共10万美元资助,以支持他们的科研工作。此针对亚洲青年科学家的新项目由未来科学奖的创始成员筹办 。 冷博士从亚洲各地众多优秀且资历深厚的候选人中脱颖而出。亚洲青年科学家基金项目委员会认可她在分子厚度二维杂化钙钛矿领域的开创性工作,并乐意支持她在这一前沿领域的持续探索。 冷博士表示:「能够在激烈的评选过程中获此殊荣,我感到十分荣幸和鼓舞,我期待与亚洲各地富有前瞻思维的年轻科学家进行交流并拓展合作机会。我和我的团队将继续努力寻求突破、探索创新,为柔性光电子和自旋电子器件的多样化应用铺路。」 冷博士是首位精准可控分离单层二维杂化钙钛矿的学者。她深入探索这类材料的独特物理性质,并致力于建立精准的原子结构-性能关系。不断推动其在光电微电子和自旋电子领域的应用边界。目前,她的团队正专注于杂化钙钛矿单晶薄膜的可控生长及其大规模器件集成。 冷博士已获得多个著名的研究奖项认可,包括理大颁发的青年创新研究者奖、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(港澳)、《麻省理工科技评论》亚太区「35 岁以下科技创新35 人」、裘槎基金会裘槎麦德华前瞻科研大奖和新加坡国家化学研究会早期职业研究金奖。

2024年8月16日

奖项及成就

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媒体报导:理大研究团队实测凉鞋拖鞋安全性

为了解凉鞋和拖鞋设计如何影响足底压力分布及步态稳定度,香港理工大学(理大)时装及纺织学院副院长及教授叶晓云教授与团队,联同《明报》健康版合作,实测不同款式的凉鞋和拖鞋,比较它们的足底压力分布和步态稳定度。 结果发现过软鞋底无法支撑足踝关节和足底肌肉,降低稳定和动态平衡力,增加拗柴和跌倒风险;而且肌肉更需要发力维持平衡,愈行愈累。相反,鞋底过硬或过厚,行路时前脚掌无法自然弯曲使力,持续以不自然步态行路,会造成腿部肌肉疲劳和关节疼痛。 理大时装及纺织学院教授易洁伦教授建议, 在选择凉鞋时,除了追求柔软舒适外,鞋底设计宜兼顾支撑和缓冲,软硬适中才能站得稳。同时根据自己的脚型和活动需求,选择合适的鞋型,满足到「舒适」与「安全」。

2024年8月15日

研究及创新

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理大学者研发智能软件机器人防护衣 自动调温隔热 保障高温环境工作安全

全球暖化持续加剧,令大众饱受高温天气的煎熬,而保持人体热舒适度对于高温环境下的工作人士尤为重要。香港理工大学(理大)利民先进纺织科技青年学者、时装及纺织学院副教授寿大华博士带领的研究团队,成功研发首款采用软体机器人纺织物料,可适应环境温度变化而自动调温的智能防护衣,同时有效隔热透气,保障高温环境下的工作安全。研究结果已于知名国际跨学科綜合期刊《Advanced Science》上发表。 维持合适体温是保持生活質素和促进工作效率的关键因素之一。相反,高温环境会增加热压力,加重身体能量消耗,为健康带来威脅,包括加剧心血管疾病、糖尿病、精神健康和气喘问题,同时增加传染病传播风险。根据世界卫生组织的数据,2000 年至 2019 年期间,全球每年约 48.9 万人因高温相关原因死亡,其中在亚洲和欧洲的个案分别佔 45% 及 36%。 热防护衣是保护极端高温下工作人士的重要装备,尤其是需要身处火災现场的消防员和长期在户外工作的建築工人。然而,传统防护衣的热阻固定不变,在常温环境下穿着容易因过热造成不适;若用于火災现场和极端高温环境,其隔热效能又未必足够。为此,寿大华博士及其研究团队研发了一款智能软体机器人防护衣,可以根据用家身处的环境温度自动调节隔热效能,在不同温度 下提供卓越的热防护和热舒适度。 研究的灵感源于自然界的仿生学,例如鸽子主要基于结构变化的自适应热调节机制。鸽子常利用羽毛在皮肤附近形成一层空气间隙,减少热量流失于环境中。而当温度下降时,鸽子会竖起羽毛使其变厚且蓬鬆,以积蓄大量静止空气,增加热阻来提高保暖效果。 团队开发的防护衣采用自动调节热温度的软体机器人纺织布,借鑑人体外骨骼排列和分布的网狀结构,将软体驱动器置于防护衣内相应支撑区域。其热适应原理是在软体驱动器中封装无毒不燃的低沸点液体,在环境温度升高时,封装的液体由水态变成气态,令软体驱动器膨胀,并使纺织物料结构变厚,静止空气层因此扩大,使热阻提升一倍多(从 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W)。当防护衣的外表面温度达到摄氏 120 度,相比于传统热防护衣,这种低成本的智能防护衣内表面温度可降低摄氏 10 度以上。 另外,这种基于聚氨酯的软体机器人纺织物料擁有柔软、坚韧及耐用的特点,相比形狀记憶合金热敏防护衣,質感更贴肤舒适,亦可任意调整形狀,有助广泛应用于不同类型的防护衣;即使经过严格洗涤测试,也不会出现渗漏情况。这款纺织物料的多孔间隔针织结构亦可显着减少对流热传导,令防护衣保持高透湿度。此外,这款软体机器人防护衣既轻巧,又毋需热电晶片或循环液冷却系统进行冷却或加热,即在不消耗任何能量的情况下仍能有效调节温度。 寿大华博士表示:「穿着厚重的消防服会感到非常闷热,当消防员离开火场脱下装备后,靴子有时候甚至可倒出近一磅汗水。这激发了我去开发一种能适应不同环境温度、同时具备良好透气性的防护衣。我们研发的智能软体机器人防护衣能适应不同季节和气候、各种工作和生活条件,以及室内外环境温差等,令用家在高温及极端环境下获得持续的热舒适体感。」 展望未来,寿博士认为这项创新技术有望广泛应用于运动服、医疗保健服、户外装备等领域,以及作为建築用热适应纺织隔热材料,达致节能的效果。他的团队亦扩展软体机器人服装技术的应用层面,在创新科技署和香港纺织及成衣研发中心资助下,研发出适用于低温环境或气温驟降的高透湿充气外套和保暖服,有望帮助野外遇困人士在恶劣环境中维持正常体温。

2024年8月14日

研究及创新

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