創意突破限制 NAMI擁世界級研發技術

政府創新科技署轄下的納米及先進材料研發院（以下簡稱NAMI）於2006年成立，憑藉創意研發出各種先進物料，突破現有物料的限制，製作更加優良的產品。NAMI行政總裁余宏德指出，該研發院現時擁有超過300專利，累計獲超過130個國際獎項，包括有科技界奧斯卡之稱的全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards），足證本港擁有世界級技術。

創新科技署轄下共有五所研發中心，包括汽車科技研發中心、香港應用科技研究院、香港紡織及成衣研發中心、物流及供應鏈多元技術研發中心，以及先進材料研發院（NAMI），各有不同的側重。

擁200名科研專才

相信很多人都聽過納米，知道這是一個非常微細的單位，肉眼無法看見。「納米科技是指在納米尺度之下的科技，利用體積在1納米至100納米之間的物質製造有用的材料、儀器及系統。在這個微型世界，材料具有不同的化學、電子、物理、機械、光學及其他特性。NAMI的研究人員開發這些特性，並運用NAMI具規模的科研設施，發展出一系列前所未有、新一代的先進技術及應用，惠及業界。」

NAMI不僅關注納米材料的研發，還著眼於先進材料領域的創新，現時科研團隊共有超過200名具備跨領域研究經驗的成員，超過一半擁有博士學位。

自2006年成立至今，NAMI累計進行了超過500項研究，獲得專利的總數超過300項，涵蓋不同層面，余宏德這次因應衣、食、住、行、電子數個範疇，介紹NAMI的研發成果。

首先，在「衣」方面，每當寒流來襲，以前人們會穿棉襖，近年則流行羽絨，因後者較輕，保暖程度也較高。NAMI研發出嶄新的物料，使用從農業廢料提取纖維素，製作出具有高效保暖材料Celluwarm。「這種材料較羽絨薄和輕50%，保暖效能增加3.5倍，而且可以洗滌50次，而不損其隔熱性能，我們即將完成研究將此材料應用於不同衣物，包括滑雪裝備、外套及被子等。」

至於「食」方面，市面上經已有「納米氣泡魚」供應，這是使用納米氣泡技術飼養的魚類。飼養魚類需要提供氧氣，魚池都設有氣泵打氣，形成大大的氣泡，這些氣泡很快上升，並且爆開，故水中的氧氣含量並不高。「我們研發的技術能於液體產生納米尺寸的氣泡，打出的氣泡比正常尺寸細小6,600倍，而且有1,000萬倍以上氣泡量，能持續為魚類提供源源不絕的充足氧氣，令牠們更加活躍，生長得更加快，肉質更具彈性。」

人們愈來愈注重健康，雖然不少人服用益生菌，但是益生菌往往無法抵禦胃酸，NAMI研發的包裹技術，能夠保護益生菌，讓牠們安全經過胃部，到達腸道才發揮作用，現時經已應用於寵物益生菌，正式產品化，並且獲得認證。

嶄新物料突破常理

本港居住空間長期不足，需要加快建屋以應需求，NAMI亦在「住」方面有突破性技術，協助解決問題。NAMI的高強度輕質混凝土，是利用先進的材料技術，由高性能漿體及限定尺寸的氣孔組成，具有高穩定性，並且有出色的強度密度比 （1500kg/m3的密度時達到C25的強度等級），適用於預製屋宇構件。

此外，NAMI輕質混凝土亦具有優異的隔熱及吸音性能，可有效節約能源、改善室內環境質量和屋宇的耐火性能。高強度輕質混凝土應用範圍甚廣，適合用於承重樓板、承重及非承重牆板、鋼構件保護層，以及防火門等結構。「技術是在混凝土硬化期間打進空氣，使其中形成小孔，有效減低重量達三分之一。按照常理來說，這種做法令密度減低，物料強度亦有可能因而降低，但NAMI的技術能在減重的同時保持強度。」

這種新物料由NAMI研發，並由其士（建築）有限公司用於興建位於乙明邨的長者租住房屋「松悅樓」，在使用組裝合成建築法（MiC）的過程中，並無增加難度，反而令吊運程序更簡單方便，而且輕質混凝土所製的牆身較薄，可增加單位內可用空間，特別切合香港的住屋需要。

近年香港人口不斷老化，照顧長者成為重要議題，尤其要預防他們在日常生活環境中跌倒導致骨折，影響生活質素。NAMI研發出用於能量吸收和衝擊防護的新型智能防護材料SPM，可製作出較薄但具有超卓衝擊吸收能力的地墊。當有人跌倒時，地墊受到衝擊而自我增強，並將衝擊能量分散和轉化成熱能，從而減少受傷的機會。

此外，地墊材料具閉孔結構，具有良好的防水性能，而且無氣味、使用壽命長及具有阻燃能力，已被不同合作夥伴用於生產長者及小孩防跌傷防護地墊，並分銷至世界各地。

精準把握產品研發方向

「全球都在數碼轉型，對能源需求極大，包括儲電設備，其中的鋰離子電池發明超過30年，技術上難再有突破。」NAMI與朗陞科技集團（香港）有限公司合作研發應用於高能耗物聯網設備的長壽命電池，此電池組在室溫下，可以維持低至1.5 µA的極低漏電流，使電池在存儲五年後，仍然維持85%以上的容量。

同時，該電池可以在攝氏負40度至85度的溫度區間內脈衝放電，可開拓相應物聯網設備使用的地理範圍。在常用的LoRa，NB-IoT，LTE或 GSM等訊息傳輸協議下，此電池可以連續保持高於3.4V的電壓輸出，以降低在數據傳輸過程中的訊號流失。

此外，電池亦可應用於車用緊急呼叫系統（eCall）、戶外物聯網設備、智能城市用物聯網傳感器、工廠設施監控診斷、設備和資產追蹤等。

香港國際機場正在試用這種長壽命電池於其手推車的追蹤器之中，更能透過太陽能板自行充電，同時能夠追蹤其位置，毋須耗用人手找尋手推車，然後再進行充電，或經常更換電池，大大減少其維護成本，也避免追踪器因電力不足而無法運作。「全世界都在進行不同的研究，很多研究在實驗室是天下無敵，但是難以落地，我們專注於應用研究，通過對市場需求的深入了解，精準把握產品研發的方向，確保研究成果能夠符合市場需求。」

NAMI積極與業界合作，進行由市場需求主導的研發，透過不同的項目模式，包括合約研發、技術授權及應用研發項目，共同推動技術的轉化和應用，將研究成果商品化。

放眼大灣區

隨著大灣區崛起，NAMI全力配合「十四五規劃」中建設大灣區成為國際創科中心的願景，結合大灣區的資源、龐大的應用市場，共同把握當中的無限機遇。

「不少大灣區企業對我們的研發表示興趣，我們自去年開始積極在大灣區內的不同城市舉行研討會和技術交流對接會，並計劃在內地設立據點。」

NAMI一直致力培育世界級納米技術及先進材料的科研專才，透過「尖子工程師培訓計劃」，為理科、工程相關學科的優秀碩士及學士畢業生提供成為發明家及專業技術領袖的特快職業發展路線。

NAMI將為被選入此計劃的實習工程師提供全方位的技術培訓及發展機會，通過參與多個與其專業相關之研發項目，實習工程師可以獲取研發經驗並增進專業知識，亦有機會了解業務發展及市場推廣工作，進一步擴闊視野。

科技界奧斯卡得主

NAMI自2016年起積極參與不同的國際獎項，至今已累積了134項國際殊榮，其中有超過一半已經投入產業，並已成功推向本地和海外市場。NAMI的研發成果已連續六年獲得全球百大科技研發獎，累積達27個獎項。

NAMI在2023年全球百大科技研發獎的獲獎數位列全球第三位，緊隨美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和台灣工業技術研究院。全球百大科技研發獎有「科技奧斯卡」之稱，主辦單位每年從全球逾1,000項創新技術中，選出100項具革命性及對人類生活有重大影響的發明加以表揚。

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