香港理工大學(理大)宣布委任鄭子劍為副校長(知識轉移),任期由 2026 年 4 月 1 日起生效。
香港理工大學
理大表示,履新後,鄭子劍將領導制訂及落實大學在轉化研究、知識轉移、技術商業化、創業發展及持份者聯繫方面的策略方針。他將負責督導賽馬會社會創新設計院、知識轉移及創業處,以及內地創新研究單位,並透過與業界、政府、學術界及社區持份者深化戰略合作,構建蓬勃的創新生態系統,重點覆蓋中國內地及粵港澳大灣區。同時,他將推動大學以知識轉移為核心開展各項合作與對接,進一步提升理大的全球影響力與競爭力。
鄭子劍
鄭子劍現任理大大亞灣技術創新研究院院長、智能可穿戴系統研究院副院長、材料與器件中心實驗室副主任,以及軟材料及器件講座教授。他於 2009 年加入理大,出任助理教授。
作為製造技術及材料科學領域的頂尖學者,鄭子劍已在《科學》、《自然》及《自然材料》等多份國際頂尖學術期刊發表超過 270 篇論文,並擁有已申請及獲批專利逾 50 項。他在爭取大型競爭性研究及知識轉移撥款方面成績突出,帶動多項高影響力轉化研究項目獲得龐大經費支持。憑藉出色的創業精神,他亦創立多間理大初創企業,推動柔性電池及可穿戴人體傳感技術實現商業化。
鄭子劍在知識轉移與創新領域具備豐富管理經驗。作為理大大亞灣技術創新研究院創院院長,並在理大溫州技術創新研究院擔任高層領導職務,他在構建大學科研與孵化實力、拓展與香港及中國內地業界和政府持份者的合作網絡方面,發揮了關鍵作用。
理大校長滕錦光表示:「鄭子劍在學術研究與知識轉移領域均貢獻良多,在轉化研究方面持續表現卓越,與頂尖企業建立戰略合作,成功爭取大量競爭性研究及知識轉移經費,並在多個主要科研與創新平台累積豐富管理經驗。作為多所研究院及設施的資深領導者,我深信他將以具遠見的領導力,在副校長(知識轉移)新職位上進一步強化理大的知識轉移生態系統,加速技術商業化與創業發展,提升大學影響力,助力國家發展及鞏固香港作為國際創新科技中心的地位。」
鄭子劍持有劍橋大學化學博士學位及清華大學高分子材料與工程學士學位。他現為國際先進材料學會會士、英國皇家化學學會會士,亦是香港青年科學院創始院士,香港工程院創始青年院士。
由香港理工大學、香港城市大學及華中科技大學學者組成的聯合研究團隊,首次發現海膽棘刺內部的梯度多孔立體網狀骨架具有強大的機電感知能力,能迅速感應水流。團隊更利用3D打印技術,成功製造出仿生新材料傳感器,為傳感技術帶來重大突破。
由理大協理副校長(研究)、研究生院院長、郭氏集團仿生工程教授兼機械工程學系講座教授王鑽開教授帶領的研究團隊,首次發現海膽棘刺內部的梯度多孔結構具有強大機電感知能力,能在水流經過時產生電訊號,並利用3D打印技術製造仿生超材料傳感器。
研究團隊在刺冠海膽身上觀察到,當海水滴落在棘刺尖端時,棘刺會在一秒內迅速旋轉。電學測量發現,棘刺受水滴刺激後,內部會產生約百毫伏電壓;水流刺激也能產生約數十毫伏的電壓。這種機電感知能力在已死亡的棘刺中依然存在,證明相關機制與生物細胞無關。
研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。
這種反應源自棘刺內部的雙連續梯度多孔立體網狀骨架。該骨架由大小不一的孔洞組成,並沿棘刺的基部到尖端逐漸變化:基部孔洞較大、固體密度較低,尖端孔洞較小、固體密度較高。當水流經此多孔結構時,流液界面發生相互作用,流動液體對雙電層產生剪切作用,誘導界面電荷的分離和重新排佈,從而產生電壓差。梯度結構會令水流與孔壁的碰撞更劇烈,使電壓差更強,從而提升感知能力。
團隊觀察到,當海水滴落在海膽棘刺尖端時,棘刺會迅速旋轉。他們利用電學測量,發現棘刺受水滴刺激後,內部會產生約百毫伏電壓。
受此發現啟發,研究團隊利用光固化3D打印技術,以高分子聚合物和陶瓷製作出模仿棘刺結構的樣本。實驗證實,在水流刺激下,仿生梯度設計相較一般非梯度設計,電壓輸出高約三倍,訊號振幅更增約八倍,顯示機電感知能力的關鍵在於結構而非材料。
團隊更構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用梯度多孔結構。該傳感器無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。研究指出,海膽棘刺的梯度多孔結構強化了訊號傳遞,提升了傳感器的精準度及靈敏度。
這種強大的機電感知機制可以複製至不同材料,並有望延伸至感測水流以外的各種訊號,包括壓力、震動、電波等,啟發其他領域的傳感技術。例如在腦機接口中,可用以增強腦電波及神經訊號的傳遞。
海膽棘刺的機電感知能力源自其內部獨特的雙連續梯度多孔立體網狀骨架:由大小不一的孔洞組成,並沿棘刺的基部到尖端逐漸變化,基部孔洞較大、固體密度較低,尖端孔洞較小、固體密度較高。
領導研究的理大協理副校長(研究)、研究生院長王鑽開表示,相比傳統機械傳感器,團隊設計的仿生超材料傳感器在可生產性、結構設計可能性、材料通用性、幾何與性能控制能力及水下自我感測時間差能力等方面均更勝一籌。
研究團隊構建了一款3 × 3陣列仿生3D超材料機械傳感器,各組件均採用了仿海膽棘刺的梯度多孔結構,無需額外電源,即可在水下即時記錄電訊號,並精準定位水流衝擊位置。
王鑽開期望結合多孔結構的梯度與3D打印技術,以不同材料、孔徑及表面特徵來製造更多仿生超材料傳感器,在更多領域發揮應用潛力。他亦指出,對於天然多孔材料而言,強度等力學性能或許並非其核心功能,深入探索這些鮮為人知的生物機制,對推動仿生研究發展具有至關重要的意義。
此項聯合研究已刊登於國際頂尖學術期刊《自然》上。