港大團隊「無心插柳」發現 氫氧化鎳遇光會郁 舊電池原材料 成機械人識笑希望
【明報專訊】一般機械人需要連接摩打驅動，但摩打有一定體積，難以應用在微型機械人上。香港大學機械工程系的研究團隊發現，舊式充電池其中一種原材料「氫氧化鎳」，在光線照射下可產生驅動力，「郁動」力度更能提起相等於物料自身重量約3000倍的物件，料可用於製作微型機械人，甚或應用於幫助機械人做出表情、或製作晶片實驗室(Lab-on-a-chip)等。
脹縮產生驅動力 可提起3000倍重物件
港大機械工程系團隊獲研究資助局撥款40多萬元，經6年研究，發現化合物「氫氧化鎳(鎳音「聶」)」(Ni(OH)2)對空氣中的水分十分敏感，並可透過日常生活的可見光，促使其氧化及還原作用。過程中，氫氧化鎳的體積會即時收縮及膨脹，因而產生驅動力，更能提起自身重量約3000倍的物件。
氫氧化鎳每平方厘米4元 3小時製成
港大機械工程系系主任顏慶雲表示，氫氧化鎳過往主要用於製作充電池，今次是首次發現這個可用於機械人驅動的化學物理現象。顏說可作光驅動的物料不多，例如納米碳管，但其反應時間需時數十秒，價格亦較高昂；氫氧化鎳的反應即時，製作成本只需每平方厘米4元，並可在3小時內輕易製成。
顏慶雲笑言，其團隊發現此特性「純屬偶然」，研究最初是以鎳金屬為主要對象，但其反應少之又少。調整研究方向後，才以氫氧化鎳作研究，但當時只發現電力驅動的特性，「後來有一日(博士後研究員)關鍵鏵用光照一照，發現有反應」，才繼續向光驅動的方向研究(見另稿)，研究文章本周在國際科學期刊Science Robotics發表。
可製微型機械人 推出產品料需逾5年
不過，氫氧化鎳亦有其局限。顏慶雲解釋，氫氧化鎳最厚只可去到0.5微米，由於十分柔軟，也不能大面積使用；如要應用，最好維持長闊剛好的條狀。對於未來應用，顏慶雲說是次發現屬基礎研究，要視乎科技界的認受性，料還需5至10年才會有產品推出。但他認為此特性較適合應用在微型機械人上，如製作機械螞蟻或草蜢，可在狹窄的環境中行走，檢測地下喉管是否有裂縫；又或者應用於大幅度活動的環境，例如做機械人的面部表情；以及做微型分析系統的晶片實驗室等。
明報記者
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