不少人常會選擇逗留在自己熟悉的專業領域內發展,即使已經取得顯著成就,也未必敢於衝出舒適圈。然而,周圓圓教授拒絕固步自封,為拓展他的研究領域永不停息,更不畏困難,積極推動新型太陽能技術走向商業化。
周教授透過「30周年策略招聘計劃」加入科大,現為化學及生物工程學系副教授。他在親自設計的新實驗室中,帶領研究團隊研發嶄新材料,期望可逐步將可持續能源融入日常生活。
在周教授實驗室內,研究人員正忙於操作不同精密儀器,全神貫注地研究和仔細分析一種名為「鈣鈦礦」的先進材料。這種新材料可用於製造如紙般輕薄的薄膜太陽能電池,其生產成本較現時市場常用的矽電池更低,更有潛質展現更高的能量轉換效率。
周教授解釋:「製造矽電池的實際工藝成本依然高昂且工序繁複,而鈣鈦礦太陽能電池作為一種薄膜光伏技術,能通過極低成本的溶液塗層技術製備,擁有龐大商機。」
周教授致力鑽研材料科學,一直遊走於跨學科領域,其團隊有逾10位專注不同研究範疇且富有創造力的年輕成員,朝着研發創新作品的目標而努力,以期改善人們的生活。周教授表示:「除了研製太陽能電池,我們亦正探索鈣鈦礦及其衍生材料在更多應用領域的潛力,例如為可穿戴生物醫學裝置供應能源,以及推進低輻射劑量醫療影像技術等,從而支持科大在醫學領域的發展。」
過去數月,周教授的研究團隊已經屢獲突破,成功提升鈣鈦礦的穩定性以及其器件的耐用性,克服了現實生活中應用此材料的一些主要障礙。他表示:「我們希望善用科大蓬勃的科創文化以及產業和學術界網絡,最終將科研成果商品化,讓大家能更有效地應用太陽能,為各行各業注入新動能。」
設計先進實驗室 以提升科研水平
周教授的實驗室是他在科大的創新建設成果之一,他悉心設計每處角落,並引進尖端科研器材,以提升研究水準。實驗室以研發先進半導體材料為己任,促進可持續能源的發展,從而推進大學於「材料科學及未來能源」方面的重點研究。
周教授認為材料研究要與時並進,他勇於顛覆傳統研究方法,並在2024年11月引入「機器材料(M²)科學家」。「M² 科學家」是香港首個基於機械臂的人工智能自驅動材料研發平台,可實現高度自動化的材料合成與表徵,不僅能夠大幅度提升材料研究工作的效率,更有望發展出材料研究新範式。周教授指:「我們的實驗室設計融入人工智能等先進科技,能更快地推進材料與器件方面的創新。科大在人工智能領域的發展屬全球首屈一指,這為我們不斷升級實驗室提供強大基礎。我們的長遠想法是,這位 M² 科學家未來可成為我們最有能力的團隊成員之一,能自主開展材料合成並研究性質,然後通過思考來改變合成配方,從而獲得更優質的材料。」
同時,他特別感謝科大對新任教員的鼎力支持,並指:「在教員開展新項目時,大學樂於提供全面支援,讓我們得以靈活地朝著不同方向,追求卓越學術成果。這裏的同事亦就實驗室的設計及法定要求等方面,給予了寶貴意見,並盡全力避免影響科研進程。」
永不停止思考
周教授懷著一腔熱忱,追求創新研發,皆因材料科學可為人類生活帶來重大變革,改善生活質素。然而,要踏上這條科研路並非易事,很多研究新生初涉這門跨學科領域時,看着眼前浩瀚的未知領域也會茫無頭緒,不知從何決定研究方向。
周教授的腦海中仍深印着當年修讀博士學位的科研經歷,他花了超過一年時間,費煞思量,才確認了研究課題。這段刻骨銘心的經歷更讓他培養出不斷思考的習慣,他說:「很多科學家在研究路上也常會體驗到這種痛苦,唯一出路就是要不斷思考。」
因此,周教授在指導學生時,並不急於為學生撥開迷霧,反而是讓他們在困惑中鍛鍊自己。他笑道:「我經常鼓勵學生保持思考,要懂得從第三方的角度去反思自己的價值和獨特之處。大家有時會在最意想不到的時刻靈機一觸,獲得創新意念,我最近便在清早醒來時忽發奇想,領悟出一個與眾不同的研究課題!」
校園,是第二個家
來香港之前,周教授在美國布朗大學取得材料科學與工程博士學位,隨後擔任助理研究教授,展開職業生涯。他甫進科大,便深受校園的寧靜氛圍和自然景致所吸引,如此靜謐的校園尤其適合熱愛思考的他。
周教授現居於校內的高級教職員宿舍,日常樂於在家用膳,及後便悠然地踱步回實驗室,繼續埋首於不同的研究項目。每次談起實驗室,他的臉上都不禁綻放出笑靨。「我很喜愛待在自己的實驗室,彷彿這就是我的第二個家。」
此時,他的炯炯雙目閃爍着一股熱誠與衝勁,映照出腦海中層出不窮的創新意念。或許,下一個改變未來的重大發現,正在悄然成形。