新聞及香港科大故事

鋰離子電池廣泛應用於消費電子產品、電動車及可再生能源儲能系統，其高效回收對於資源循環再用及減碳至關重要。由香港科技大學（科大）土木及環境工程學系曾超華教授領導的研究團隊，近日揭示一種原子級的新機制，闡明阻礙鋰離子電池高效回收的關鍵因素。這項突破不僅挑戰長久以來的假設，亦為更潔淨、高效的鋰離子電池金屬回收技術奠定科學基礎。 透過先進表徵技術與第一性原理模擬，研究團隊發現，在鋰離子電池回收過程中，機械拆解階段所產生的鋁雜質會滲入鎳–鈷–錳陰極材料晶體，誘發其內部化學結構重組。此過程會形成超穩定的鋁–氧鍵，將具價值的金屬元素——鎳、鈷、錳——密緊束縛於陰極晶體，抑制這它們的可溶性，從而導致在回收過程，尤其是在常用於水冶金技術的酸性溶劑中，這些金屬難以有效釋出與提取。 被忽略的雜質、潛藏的影響力：鋁成為回收障礙的關鍵機理因子 過去數十年，鋁一直被視為報廢鋰離子電池中的操作性雜質，從未受到重視；然而，科大團隊的研究顯示，鋁實際上是導致回收效率下降的重要機理性干擾源。在電池回收的機械拆解過程中，鋁箔殘留物會因摩擦接觸而滲入鎳–鈷–錳陰極晶體。它們表面看似微不足道，卻實際上改變了陰極晶體的內部結構。 團隊利用高解析度顯微技術與密度泛函理論模擬證實，鋁原子會選擇性地取代晶格中的鈷元素，形成高度穩定的鋁–氧鍵，這些鍵固定了晶格中的氧，使鎳、鈷、錳這些具價值金屬在後續浸出過程中難以釋出，進一步降低回收效率。 曾教授指出：「我們的研究結果證明，即使是極微量的鋁污染，也足以顯著改變鎳、鈷、錳材料於回收體系中的表現。這促使我們重新思考『從電池到電池』的回收鏈中，應如何有效地管理雜質的傳輸機制。」 研究進一步指出，溶劑種類會影響鋁的反應。例如：鋁在甲酸中會抑制金屬釋出；在氨水中則促進金屬釋出；而在深共熔溶劑中，則表現出複雜的混合效應。這些差異正正突顯出精密化學設計工藝在回收過程的重要性。 建構低碳循環電池的未來藍圖 上述發現為應對鋰離子電池回收的兩大瓶頸——雜質干擾與高能耗問題——勾勒出清晰藍圖。結合精準的雜質分析與智能分解策略，研究成果為業界與政策制定者提供可行的解決方案，加速推動可持續電池回收技術的轉化應用。

香港科技大學（科大）工學院的研究團隊最近提出了一種生物啟發的綜合多尺度設計策略，以應對鈣鈦礦太陽能電池商業化面臨的關鍵挑戰——長期運行的穩定性。這些受自然界啟發的設計策略旨在提高太陽能技術的效率、韌性以及適應環境變化的能力。該方法側重於從生物結構中汲取靈感，旨在創造出更能抵禦環境壓力且適合長期使用的鈣鈦礦太陽能電池。 鈣鈦礦太陽能電池因其低溫、基於溶液的製造工藝而具備優勢，能有效降低太陽能成本。然而，它們的商業可行性受到多種穩定性問題的制約，包括器件界面附著力不足、材料本身力學脆弱性以及對環境壓力（如熱、濕度、紫外線）的敏感性。這些降解過程發生在從皮米到厘米的不同尺度上，而多尺度結構因素對最終鈣鈦礦太陽能電池的穩定性和性能有著顯著影響。 通過自然的視角重新思考太陽能電池設計 為了應對鈣鈦礦太陽能電池面臨的挑戰，科大化學及生物工程學系的副教授、能源研究院副院長周圓圓教授及其研究團隊，聯同來自美國及瑞士頂尖學府的研究夥伴，提出了借鑒生物系統的解決方案。他們認為，自然界中存在的分層功能結構，例如葉子的結構，可以啟發高效、低成本、韌性強且能適應環境變化的太陽能技術的發展。 多尺度生物啟發策略 他們的綜合策略涵蓋多個層面：

香港科技大學（科大）研究團隊研發出一項突破性的人工智能（AI）技術，只需利用極少量Ｘ光影像，即可精準建構立體三維（3D）骨骼與器官影像模型，與原先需進行電腦掃描（CT 掃描）的程序相比，有助病人減少接收99%輻射量。新技術不但能加強保障病人安全，更可大幅減省醫療成本及輪候CT 掃描的時間，其應用層面涵蓋術前規劃、手術即時成像及定制植入物等領域。科大團隊現正與不同行業夥伴，包括醫療3D打印廠商科能三維技術（醫療）有限公司（科能三維）合作，計劃將此技術推展至公營醫院。 CT掃描是常見的醫學影像工具，用於醫療診斷、指導手術程序和製作3D骨科與解剖模型以處理畸形、骨折及腫瘤等複雜病況。然而，CT掃描會令患者暴露於高劑量輻射，尤其不利於兒童、孕婦及需要頻繁接受檢查的長者。 科大突破性3D成像技術：更安全、快速、具成本效益的新方案 不過，由科大電子及計算機工程學系助理教授兼醫學成像與影像分析研究中心副主任李小萌教授領導的研究團隊所開發的一套創新AI模型，現只需極少量X光影像(相當於CT掃描百分之一或更低的X光掃瞄次數)，便可建構出3D骨骼與內臟圖像，大幅降低病人接收的輻射量達99%。新技術的優勢包括：

在香港科技大學（科大）思維激盪的講堂裏，環境及可持續發展學部的梅珂博士（Meike SAUERWEIN）正帶領學生踏上一場變革之旅。她教授的ENVR 1080課程「明智的消費者——揭開產品標籤背後的隱藏故事」（The Smart Consumer – Uncovering the Hidden Story Behind the Product Label），不僅是一門突破傳統的可持續發展課程，更是一次開闊眼界的學習體驗，啟迪學生重新審視日常消費行為對社會與環境產生的深遠影響。 永續未來的願景 梅珂博士的教學方法獨樹一幟。結合環境化學和生態毒理學的專業背景，她把可持續發展的理想與熱忱帶入課堂。她的使命簡潔而堅定：「我希望讓學生明白，自己的快樂不應建立在別人的犧牲之上。」透過揭露光鮮亮麗的市場行銷和標籤背後，隱藏了破壞環境和剝削人力的代價，她引導學生用全新的視角看待世界及他們所承擔的角色。 她的教育願景遠不止於傳授知識︰「可持續發展不僅關乎拯救地球，更要真正認識我們的選擇如何影響世界各地的人。」梅珂博士打趣地說︰「單靠節約用廁紙無法改變世界。這只是一個起點，唯有深入了解消費行為的各種影響，並將重點放在那些對環境和社會影響最大的行為上，才能帶來真正的改變。」她深信，改變始於覺醒，而覺醒始於教育。 「每一次消費都是一個選擇，每一個選擇都會產生後果，而每一個人都有能力帶來改變。」她堅定地說。 以創意喚醒人心 梅珂博士的課堂是一個充滿批判性反思、希望和力量的空間。她善用幽默、創意和實踐活動，讓最複雜的議題也變得貼近生活、易於理解。 例如，一顆藏有塑膠玩具的驚喜朱古力蛋，看似是充滿童趣的零食，在梅珂博士的課堂中卻成為了強而有力的教學工具。她引導學生分析其漂亮的行銷手法、即棄包裝和稍縱即逝的吸引力，並解釋道：「這是消費主義的縮影，看似微不足道，卻折射出消費和可持續發展的深層矛盾。」

香港科技大學（科大）與比亞迪汽車工業有限公司（比亞迪）簽署合作框架協議，共同成立「香港科技大學–比亞迪具身智能聯合實驗室」（聯合實驗室）。該實驗室將聚焦機器人技術與智能製造的前沿研究，致力推動技術創新與產業應用，為全球科技進步與產業升級注入新動力。 在科大校董會主席沈向洋教授及比亞迪董事長王傳福先生見證下，科大副校長（研究及發展）鄭光廷教授與比亞迪副總裁羅忠良先生代表雙方簽署合作協議。聯合實驗室將設立在科大校園，由電子及計算機工程學系譚平教授（兼馮諾依曼研究院副院長）出任主任，並將設立科學諮詢委員會統籌研究方向，確保實現兼具學術突破性與產業落地價值的成果。 比亞迪將於未來數年投入數千萬港元支持實驗室運營，充分整合科大在人工智能、機器人學等領域的學術優勢與比亞迪的產業經驗，重點攻關具身智能領域。 雙方將探索數據驅動的具身智能研究，涵蓋高效數據採集方法及操作與導航大模型訓練技術。團隊將開發適用於模擬與真實環境的操作數據採集新方案，降低數據獲取成本。所獲數據將用於訓練具身智能大模型，使機器人能在家庭或工廠環境中自主完成多類任務。雙方還將展開自動駕駛方向的合作，提升高階自動駕駛技術的安全性和可靠性。 探索具身智能的未來 比亞迪集團董事長兼總裁王傳福先生表示：「近年來，中國製造業的發展速度令人矚目，特別是在效能和創造性方面取得了顯著提升。中國製造業的發展軌跡是從規模擴張走向品質提升——早期我們憑藉低成本、高效率的優勢快速擴大規模，如今則需要將中國製造業推向創新驅動、高品質發展的新高度。」 他又說：「在比亞迪，我們深刻認識到，要實現製造業的持續升級，必須在科技和底層技術研發上不斷突破。這正是我們與香港科技大學開展戰略合作的重要意義。去年，我們在港科大招聘了超過百名優秀畢業生，其中碩士佔比80%，博士佔比20%。這些來自港科大的高素質人才為比亞迪的發展注入了強勁動力。在此，我要特別感謝港科大校領導對人才培養的重視，以及為產業界輸送了這麼多優秀人才。」

香港科技大學（科大）與溢達集團攜手推出一項為期五年的創新研究計劃，旨在通過產學研深度融合，推動大灣區可持續發展進程。根據合作協議，科大學生將在教授指導下，每年兩度到訪溢達集團位於桂林的可持續發展園林「十如」（Integral）進行實地考察，就環境監測、生物多樣性保護等領域提出可持續發展建議。 該園區佔地逾50萬平方米，去年更獲聯合國全球契約組織選為「二十年二十佳」可持續發展案例之一。 工業與自然融合的生活實驗室 坐落於中國首批國家可持續發展議程創新示範區—桂林，「十如」呈現了紡織服裝行業開創性的發展模式，結合文化承傳、優質就業、創新理念和環境永續，展示了製造業與大自然可以和諧共存。園區融合了綠色能源應用、零廢水排放系統與創新染色技術，更擁有國內首個天然染料植物專類園與天然染色研發中心，成為「未來工廠」的新典範。 在此五年合作框架下，科大學生團隊將在桂林啟動沉浸式研究項目，透過收集如碳足跡和能耗等量化環境指標與質性生產流程資料，並進行生物採樣，團隊會撰寫分析報告，以評估「十如」製衣工序對生態環境的影響，並提供建議，促進紡織及製衣業的可持續發展。 產學研合作　共築綠色未來 科大協理副校長（教學）馮志雄教授表示：「此次合作是產學研驅動可持續發展的典型範式。我們的同學不僅是可持續發展議題的觀察者，也是創新解決方案的貢獻者。通過與溢達集團的專家並肩合作，同學們將獲得寶貴的體驗式學習機會，為全球可持續發展目標（SDGs）提供創新構想。」 溢達集團副董事長楊敏賢女士表示：「十如展現了製造業與大自然和諧共存的可能性。今次與香港科技大學的合作是邁向可持續未來的重要一步，透過結合產學研力量，我們將攜手探索可持續發展的新方向。」

香港科技大學（科大）今日宣布推出《淨零排放行動計劃》（行動計劃），此為香港高等教育界中，首份採用多管齊下策略的綜合行動綱領，旨在推動於2045年前實現淨零排放的願景。科大將利用可再生能源所帶來的發電收益，共投放3,000萬港元資金，進一步推動減碳研究，並於校園應用各項創新減碳方案。 經過廣泛諮詢後，科大訂立進取的溫室氣體減排目標，包括在2035年減少50%溫室氣體排放，並於2045年實現全面淨零排放1。事實上，科大自2014年推出首份可持續發展總體規劃以來，已成功減少34%的溫室氣體排放，為是次推出的《行動計劃》奠下成功的基礎。 科大《行動計劃》最重要一環，乃推出《淨零建築標準》，為所有新建和翻新建築訂立嚴格設計和運營指引，相關規定更超越香港最高的綠色建築認證要求。其中，預計於2025年落成的李家誠創科大樓將成為本港隱含碳最低的建築之一，每平方米二氧化碳排放當量低於500公斤，較香港綠色建築議會的非住宅建築基準低30%。2 此外，科大承諾在未來八年投放3,000萬港元，以「生活實驗室」模式，於校園內應用嶄新減碳意念與方案。這筆資金有部分來自大學參與「上網電價」計劃所帶來的收入，科大校園設有2.5兆瓦太陽能光伏系統，為本港大専院校最大規模的同類型發電系統。 科大副校長（行政）譚嘉因教授表示：「面對氣候變化議題，各大學均需展現其領袖風範，為此重要議題貢獻力量。科大的《淨零排放行動計劃》涵蓋大學運作的不同層面，正正彰顯了科大上下一心，致力以創新思維應對氣候變化。我們期望，透過訂立更具挑戰性的減碳計劃，不僅體現科大對推動創新落地方案的決心，還可激發合作夥伴、業界及政府對此議題作出更深入的討論，攜手應對此一挑戰。」

香港科技大學（港科大）的研究團隊開發了一項突破性的人工智能（AI）輔助3D食品打印技術，將3D打印與紅外烹飪相結合，為更安全、高效且美觀的食品生產開闢了新途徑。 傳統的3D食品打印方法通常需要額外的後處理步驟，這不僅可能導致食品成分不理想、形狀不完美，還可能帶來存在微生物污染的風險。 為解決這些問題，港科大綜合系統與設計學部的研究團隊成功開發了一套AI增強系統，創新性地將擠壓打印技術與同步紅外加熱功能相結合，實現複雜澱粉基食品的即時烹飪。 通過採用石墨烯加熱器，研究團隊能夠精確控制烹飪過程，確保澱粉基食品保持其預期的形狀和質量。 系統還整合了AI輔助設計功能，通過生成演算法和Python程式，能夠輕鬆創建製作複雜的食品圖案。 借助AI技術，即使是電腦新手也能快速上手，參與設計過程。 這項研究不僅解決了食品形狀保持和微生物污染等技術難題，還為精準營養定製開闢了新的可能性，尤其為吞咽困難患者等有特殊飲食需求的人群提供了切實可行的解決方案。 從優化養老院和中央廚房的餐食定製效率，到滿足個人化營養需求，再到為餐飲行業打造創意烹飪體驗，這項技術展現了其廣泛的應用潛力，為食品製造領域帶來了革命性的突破。 領導該研究團隊的綜合系統與設計學部助理教授李桂君表示：「這項創新技術有望簡化食品生產流程、提升食品品質，並精準滿足個人偏好，從而徹底改變食品在多種場景中的製備與服務模式，為未來個人化且兼具視覺吸引力的食品創作開闢更廣闊的前景。 」 李桂君教授補充道：「我們對這項技術的潛力充滿期待，它能夠以高效且易於操作的方式提供定製化、安全且美味的食品。 這標誌著我們在食品創造領域邁出了重要的一步。 」 該論文的第一作者、港科大博士生李港慧說：「我們通過技術與烹飪創意的有機結合，重新構想了3D食品打印的可能性。 我們先進的集成3D食品打印技術有望徹底革新個人化食品的創造方式。 」