科大研發新型彈性合金 溫變達普通金屬20倍 能效突破卡諾極限90%

香港科技大學工學院研究團隊成功研製新型彈性合金Ti₇₈Nb₂，該材料在彈性變形過程中展現出可逆溫度變化能力，其溫度變化幅度達普通金屬的20倍，熱能效更突破至卡諾極限的90%，為傳統蒸氣壓縮製冷及熱泵技術提供革命性綠色替代方案。

實現大熱彈效應的基本思路和材料

[100]織構Ti₇₈Nb₂₂合金的熱膨脹和彈性變形行為

[100]織構Ti₇₈Nb₂₂合金的熱彈效應

不同馬氏體單晶的絕熱溫度變化預測

全球近半數能源消耗用於供熱，現行主要透過燃燒化石燃料進行，既產生大量溫室氣體，亦耗費龐大能源。雖有固態相變熱泵作為環保替代方案，但其能效長期受制於卡諾極限的50%至70%，突破此瓶頸成為國際科研焦點。

科大機械及航空航天工程學系教授孫慶平帶領團隊，利用彈性變形產生溫度變化實現製熱技術。團隊開發出具有[100]織構的Ti₇₈Nb₂馬氏體多晶合金，該材料在彈性變形時展現4-5K可逆溫差，較普通金屬（通常僅0.2K）提升20倍。更關鍵的是，新材料熱能效突破至卡諾極限的90%，與商用蒸汽壓縮製熱系統效能相若。

研究進一步揭示，特定鐵彈性馬氏體合金可實現高達22K的溫度變化，為綠色熱泵產業開拓新發展方向。此項成果首創基於非相變原理的高效供熱方案，突破傳統技術框架。

「此發現顛覆了學界對熱彈效應過於微弱、難以實用的固有認知。」孫慶平教授強調，研究成果證實僅憑彈性變形即可達成高效固態製熱。論文第一作者黎橋研究助理教授補充指：「隨全球脫碳進程加速，此技術提供替代化石能源供熱的革新方案，團隊正積極研發工業用熱泵原型裝置。」

科大機械及航空航天工程學系教授孫慶平（左）及研究助理教授黎橋（右）展示其團隊研發的Ti₇₈Nb₂₂新型彈性合金。

相關研究成果已刊載於國際頂尖期刊《自然通訊》，論文標題為「Large Thermoelastic Effect in Martensitic Phase of Ferroelastic Alloys for High Efficiency Heat Pumping」。項目獲香港研究資助局策略專題研究資助金及優配研究金支持，技術成果已申請國際專利。

科大籌辦的新醫學院目標是2028年招收第一屆醫科生，科大校長葉玉如表示，會作全球公開招聘，招攬教研人才。她不認為會造成與現時兩間大學醫學院的競爭，反而是通過合作，錯位發展，將香港提升成為國際醫療創新樞紐。

葉玉如接受港台專訪時說，自政府宣布批准科大籌辦第三間醫學院之後，特別是在近數個星期，科大已收到很多外國人才表示有興趣加入，當中不少是早年在港醫科畢業，之後到海外發展，聽到科大籌辦新醫學院，就想回流香港。

中大醫學院。資料圖片

葉玉如又說，現時本港兩間大學醫學院都非常優秀，科大仍有很多地方需要向他們學習，同時有很多合作空間，大家正密切商討，例如是否可以做到部分課程共享，3間醫學院的學生互相到對方的課堂學習交流。同時，港大與中大醫學院已開辦第二學位課程，科大可以學習和了解當中的挑戰，從而優化自己的課程編排。她期望科大的醫學院，日後可以做到將臨床，科學，醫療創新及企業合作，融合在一起，形成創新的體系，將醫療科研成果，轉化落地實際應用，推動香港的生物醫療產業發展，她強調如學生有意就自己的科研成果，成立初創公司，校方都會歡迎。

科大擬建樓高8層的科研實驗大樓。立法會文件截圖

至於會否發展中醫，葉玉如說，暫時不會考慮，會先打好根基，日後必定會與中醫專家合作。