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城大團隊成功研發結構熱裝甲 有助提高新一代核反應堆安全性

社會事

城大團隊成功研發結構熱裝甲 有助提高新一代核反應堆安全性
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城大團隊成功研發結構熱裝甲 有助提高新一代核反應堆安全性

2022年01月27日 15:41 最後更新:15:51

香港城市大學學者領導的研究團隊,最新研發的結構熱裝甲,能有效將液體冷卻的應用溫度提升至攝氐1,000度以上,徹底解決266年以來萊頓弗羅斯特效應帶來的難題,這項突破可應用於航空及航天引擎,提高新一代核反應堆的安全及可靠度。

資料圖片

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萊頓弗羅斯特效應是1756年發現的經典物理現象。當液體接觸溫度遠超其沸點的固體表面時,在液體與超高溫表面之間瞬間產生絕熱的蒸汽層,使液體懸浮並阻斷固液接觸,導致傳熱效果顯著降低,甚至會使液體對高溫表面的冷卻失效。

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科學家長久以來都無法克服這個挑戰,該項目由城大機械工程學系教授王鑽開、法國巴黎文理研究大學教授David Quéré,及吉林大學未來科學國際合作聯合實驗室主任于吉紅共同領導研發,團隊建構了一種多層級復合結構熱裝甲,具有熱異相性及多層級拓撲結構:結構整體由貫穿的導熱柱體支撐,以起到快速傳熱作用;中層嵌有絕熱的多孔薄膜,以快速吸入及蒸發液體;底層的U型通道則用作及時排出蒸氣。

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這項研究實現無阻礙的快速熱傳導,氣液自發相分離,及液體在極端高溫下的超浸潤現象,即使在1,150°C極端高溫下,仍能完全抑制萊頓弗羅斯特效應。

王鑽開指,由於萊頓弗羅斯特現象的原故,目前航空及航天引擎、新一代核反應堆等在超高溫下進行熱能冷卻,大多是採用低效的氣體冷卻而非高效液體冷卻。而團隊的設計可以製作成柔性器件,並緊固裝配在各種形狀的表面,在應用上有具大潛力。

研究結果已於最新一期國際權威學術期刊《自然》發表。

城大研究團隊新研發結構熱裝甲。

城大研究團隊新研發結構熱裝甲。

香港城市大學數碼醫學研究院及韓國三星融合醫科學院在3月18日於韓國首爾簽署合作備忘錄,建立合作夥伴關係,推動醫療健康相關的研究,包括細胞和基因治療、生物資訊科學和生物醫學工程等領域,並促進雙方在人才培育以至商業化應用的發展,共同促進社會的長遠利益。備忘錄由城大高級副校長(創新及企業)楊夢甦教授及三星融合醫科學院院長張允實教授簽署。

香港城市大學。資料圖片

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三星融合醫科學院(Samsung Advanced Institute for Health Sciences & Technology,簡稱SAIHST) 是韓國一所頂尖研究院,由來自產業界的三星集團、醫學界的三星首爾醫院,以及學術界的成均館大學共同成立,旨在推動先進研究、培育專家人才以帶領生物醫學科研的未來發展。該院是韓國首間於醫療健康研究及教育的跨學科研究學院,並與美、加、英、法等逾十國的醫院及研究所,以至國際及當地醫療業界、大型企業及生物科技公司等有合作。

備忘錄由城大高級副校長(創新及企業)楊夢甦教授(左)及三星融合醫科學院院長張允實教授(右)於韓國首爾簽署。(相片來源:香港城市大學)

備忘錄由城大高級副校長(創新及企業)楊夢甦教授(左)及三星融合醫科學院院長張允實教授(右)於韓國首爾簽署。(相片來源:香港城市大學)

城大數碼醫學研究院於去年4月成立,與全球多間知名大學與醫學院、臨床醫療及業界夥伴,以及醫療科技投資者合作,發揮城大在工程、數據科學及生命科學方面的科研實力,以先進科技及創新的數碼健康解決方案,為醫生及病人帶來長遠裨益。

三星融合醫科學院。官網圖片

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城大校長梅彥昌教授說:「與全球不同夥伴合作,對數碼醫學發展至關重要。數碼醫學研究院、三星融合醫科學院之間的合作,標誌著我們共同推動健康科技發展的一個重要里程碑。雙方聯同城大創新創業的蓬勃生態圈,將賦予新一代為全球開發更先進數碼醫學技術的堅實支持,並通過實際應用為香港、韓國以至全球不同地區帶來積極正面的影響。」

因應今次合作備忘錄,雙方將合作培育人才,包括由三星融合醫科學院支持頂級研究人員及科學家來港交流,參與城大創新學院的課程,以及向城大學生提供實習機會,並透過城大HK Tech 300計劃,共同推動與醫療健康相關的創新方案,將創新意念和技術轉化為實際應用,培育更多深科技初創企業。

香港城市大學數碼醫學研究院及韓國三星融合醫科學院在3月18日於韓國首爾簽署合作備忘錄,建立合作夥伴關係。

香港城市大學數碼醫學研究院及韓國三星融合醫科學院在3月18日於韓國首爾簽署合作備忘錄,建立合作夥伴關係。

城大代表團於簽署備忘錄後,與三星融合醫科學院四個部門,包括健康科學與科技、數碼健康、醫療器械管理與研究、臨床研究設計與評估的教授進行交流,並分享城大數碼醫學研究院的發展。

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