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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

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

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。

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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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城大研究團隊新研發結構熱裝甲。

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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。

人工智能(AI)應用日漸普及,香港城市大學大旗艦課程之一的「人工智能·計算·突破課程」,競爭亦見激烈。根據大學聯招網站數據,該課程去年共收到311份聯招申請,經聯招取錄6人,平均約52人競爭一個學額。

2026/27學年,課程將提供10個聯招學額,基本入學要求為「333A33」,即中文、英文、數學及任意兩個選修科達3級、公民與社會發展科達標。其中,英語及數學成績在收生計分時將獲兩倍加權,加權後的收生分數中位數為31分。

「人工智能·計算·突破課程」為城大的十大旗艦課程之一。城大圖片

「人工智能·計算·突破課程」為城大的十大旗艦課程之一。城大圖片

「人工智能·計算·突破課程」聚焦數據科學、計算機科學及AI所需的知識與技能,旨在培育具國際視野的科技人才,以回應國家「十五五」規劃建設科技強國的戰略部署。課程總監吳琦接受訪問,詳細介紹入學要求與課程特色。

課程總監吳琦表示,課程以招收優秀的JUPAS申請者為目標,入學成績按三科核心科目及兩科選修科合計;為吸引頂尖學生,課程設有豐厚獎學金:學生若總分達27.5或以上(相當於約五科5級),可獲全額50萬港元的獎學金;總分達24.5(約三科5級及兩科4級)則可獲半額獎學金。如有需要,申請者將獲安排面試。

課程更設有彈性收生安排。在文憑試中取得優異成績但略低於課程入學要求的申請者,若除公民科外僅有一科成績低於最低要求一級,且其錄取分數高於該專業上屆招生的加權中位數,符合條件的Band A申請人仍可獲考慮錄取,無需額外申請。根據彈性安排入讀的本地JUPAS申請人,如其文憑試成績符合城大獎學金評定標準,亦可獲獎學金。

人工智能(AI)應用日漸普及。

人工智能(AI)應用日漸普及。

吳琦期望,報讀該課程的學生除具備扎實的數理基礎和良好英語能力外,更重要的是擁有強烈的求知慾、全球化視野及靈活應變能力。

對於備試建議,吳琦認為關鍵在於鞏固基礎與展現潛質,他建議學生務必鞏固數學和英語基礎,因為這兩科在收生計分中佔最高比重,是重要的入學門檻。在面試準備方面,學生應多關注全球AI與數據科學的發展趨勢,但非要求學生在現階段已成為程式專家,而是着重於他們能否清晰表達科技如何改變社會,並展現出主動學習的態度,以及走向國際的上進心。

香港城市大學。

香港城市大學。

「人工智能·計算·突破課程」強調彈性與跨域學習,學生入學時可按志趣選擇主修方向,涵蓋計算機科學、網絡安全、數據科學或數據與系統工程理學士學位。教學方面,課程提供個人化的一對一專業導師指導,每名學生皆獲指派專屬教員,在整個學術研究期間提供支援。

課程並設有「高管導師計劃」,學生將與資深專業人士或教職員配對,旨在加深對行業的理解、提升創業技能及強化研究能力。此外,城大為本地優秀學生提供旗艦課程獎學金,涵蓋全額或半額學費、宿費,並提供一次性最高50萬港元的海外交流資助;獲獎學金的學生有機會到訪世界頂尖學府進行交流,包括麻省理工學院、倫敦帝國學院、牛津大學、哈佛大學、劍橋大學等。

至於實習方面,學生可透過學分制的「計算機科學系資訊科技專業實習計劃」累積專業經驗,或透過非學分制的「ITCSTEM創新科技署—創科實習計劃」及早接觸創科產業;另可優先參與文化及語言沉浸計劃,以提升跨文化能力及全球視野。

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