新聞及香港科大故事
2022
新聞
科大研發全球最耐久的氫燃料電池
香港科技大學(科大)的研究團隊研發了一款嶄新的氫燃料電池,不僅刷新了這種電池的最高耐久性記錄1,且更具成本效益,有助推動綠色能源的普及化及實現碳中和目標。氫燃料電池利用氫及氧來發電,發電過程不會產生二氧化碳、懸浮粒子及其他有機會引致煙霧及健康問題的空氣污染物,所以一直被視為較潔淨的電能來源。雖然氫能對環境造成較少損害,亦已發展了一段時間,但始終未能大規模商業化。原因是氫燃料電池依賴電催化劑(electrocatalyst)發電。但催化劑一般由鉑製成,這種金屬不僅成本高昂,產量亦稀少。科學家們一直努力尋找譬如鐵-氮-碳等較常見而廉價的物質作為鉑替代品,惟這些物質的催化發電效能兼耐久性均欠佳。近日,由科大化學及生物工程學系邵敏華教授帶領的團隊,研發出一個新配方,不僅大幅降低鉑於催化劑的所需含量達八成,更刷新氫燃料電池發電耐久性的世界記錄。雖然這款新型混合催化劑的鉑含量極低,但經過十萬次電壓循環2的加速壓力測試後,其催化效率仍維持在百分之97;而現時一般的催化劑經過了三萬次的加速壓力測試後,效率大跌逾五成。團隊的另一項測試亦顯示,氫燃料電池使用了新型混合催化劑後,即使持續運作超過200小時3,催化效果也沒有出現下降。催化劑效能出眾,其中一個原因是它有三個不同類型的活性中心(active site)進行催化作用,較只有一個活性中心的傳統催化劑多。由原子分散的鉑、單原子鐵,以及鉑鐵合金納米粒子所組成的新型混合催化劑,可以加快催化速度,產生的催化作用亦較鉑催化劑高出3.7倍。理論上,催化性能愈好,燃料電池所產生的功率也會愈大。
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展現「人味」的創新設計
每一項偉大的創新發明,莫不隱含設計心思與感性,使用者也許未必察覺,但這卻是設計思維中的一個重要元素,有助孕育無數以人為本的創新方案。科大的綜合系統與設計學部(ISD)以培育新一代創新人才為目標,透過專題研習形式,啟導學生以同理心出發,善用科技回應社會需要。
自身困境推動創新
由ISD學生林思恆(Iain)創辦和擔任行政總裁的悅學教育 (Sallux Education),正正希望利用科技協助有學習困難的中、小學生突破困境。Iain兒時患有讀寫障礙及專注力失調/過度活躍症 (ADHD),掙扎向上的親身經歷,成了他創業的最大動力。
現正修讀科技領導及創業理學碩士最後一年課程的Iain說:「學習障礙令我小時候的學習生涯十分痛苦,香港傳統的教育方式要求所有學生在課室正襟危坐地聽課,每天也要應付排山倒海的習作 。」Iain現時攻讀的課程涉及創業,而成立初創公司是課程其中一項指定要求。
我希望讓老師明白SEN學生的難處和感受。
一如許多患有讀寫障礙的學生,Iain在背誦英文字母時遇上極大困難,他形容當年的學習經驗令他留下陰影,自己雖然用功,「但老師和同學都不諒解我的困境」。
學習障礙也令Iain飽受欺凌,但他並未因此心生怨憤。逆境滋養了他的同理心,驅使小伙子立志為同路人伸出援手。「我希望做點有益社會的事情,起碼讓老師知道有特殊學習需要(SEN) 的學生面對甚麼難處和內心感受。」
遊戲化課程
Iain革新教學方式,採用虛擬實境 (VR) 及「改良實境」(MR)技術,將上課過程遊戲化,大大改善了學生的學習體驗。
SEN 學生戴上耳機後,便可完全投入沉浸式虛擬學習環境,課堂專注力可以維持20分鐘以上,並在不受干擾的情況下完成習作。