液滴傳輸技術對海水淡化、材料自動遞送等領域相當關鍵。香港大學機械工程系團隊首次發現，鈮酸鋰平面在液滴溫差下會產生電能，推動液滴流動；如液滴在壓電晶體的表面上，可自動並定向地運動，對液滴操縱傳輸的意義重大，在科研和應用上有豐厚潛力。有關發現已於學術期刊《Nature Nanotechnology》上發表。
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料有助太空應用
傳統的液滴傳輸，是通過在固體表面上製造化學潤濕梯度，或各向異性物理結構來精確輸運液體，猶如在固體表面製作一個傳送帶輸運小球。港大機械工程系的研究團隊，發現液滴在無外力或能量供給的情況下，可在晶體的光滑均質表面上，自動滑行一段長距離，因着晶體的不同切割面所形成的平面，液滴可以分作單向、雙分叉、甚至三分叉方向行走。
王立秋教授 資料圖片
熱流科學與工程講座教授王立秋形容，這是一個出乎意料的現象，在科研和應用上有豐厚潛力，對熱管理、海水淡化、材料自動遞送等諸多領域都有重要意義。例如液滴接觸過冷的表面，如低溫機翼及電纜時，液體自驅能及時移除凝結液滴以顯著提升凝結換熱效能，令結冰過程減慢，降低界面黏附力並延緩冰霜積聚，達至抗結冰和除霜的效果。在太空微重力環境下，積聚凝結的液滴無法通過重力牽引或移除，液體自驅其不需外力引動的特性，對於太空應用尤其有吸引力。
港大研液滴傳輸新技術。資料圖片
香港大學地球與行星科學系堯中華教授領導的最新研究發現，土星的極尖區表現與地球顯著不同，並非在兩極形成對稱環狀結構，而是呈現不均勻、偏向一側的分佈。研究團隊透過分析美國太空總署卡西尼-惠更斯號任務的歷史數據指出，土星的快速自轉會從根本上重塑其磁場環境，導致磁場結構，即「磁氣泡」出現偏移。
「午後偏移型磁層極尖區」
與地球類似，土星周圍亦被磁層包圍，形成抵禦太陽風的磁場屏障。在兩極附近，稱為「磁層極尖區」的漏斗狀開口會讓帶電粒子沿磁場線洩漏到大氣層中，從而產生極光。整體而言，這些由磁場主導粒子進入的區域可視為一種「磁氣泡」結構。
在地球上，這些粒子入口通常面向太陽、對齊正午，相關磁場結構大致對稱分佈於兩極。然而，土星上的粒子進入區域明顯向午後方向偏移，最常出現在下午一時至三時之間，甚至可延伸至傍晚，導致極尖區不再集中於極區中心，而是偏向一側。
快速自轉重塑磁場
這種差異與土星的高速自轉密切相關。土星自轉一週僅約十小時，快速旋轉會改變其磁場結構，將粒子進入區域從面向太陽的位置移開。研究顯示，對於像土星這樣的巨行星而言，自轉以及其衞星釋放的帶電粒子，可能比太陽風在塑造磁場環境方面扮演更重要的角色。
堯中華教授表示，這項關於「午後偏移型磁層極尖區」的發現，證實巨行星的磁層運作機制與地球不同，亦將改變學界對高能粒子如何獲得能量並在太陽系中加速傳播的理解。
研究數據與成果
本研究採用卡西尼-惠更斯號探測器於2004年至2017年間繞行土星所收集的數據，並重點分析至2010年的觀測資料。研究團隊共識別出67次帶電粒子進入土星磁場的事件，並首次成功繪製相關區域的分佈圖。論文第一作者為深圳南方科技大學許嚴博士，他曾為堯中華教授於港大的博士後研究員。相關研究成果已發表於《自然通訊（Nature Communications）》。
港大研究揭示土星極尖區呈偏側分佈，反映其磁場結構有別於地球
