港大學者研納米機械人「群體感應」 冀5年內研發出智能材料

裘槎優秀科研者獎2022得主、港大理學院化學系副教授唐晉堯,5年前成功研發光控納米機械人,他最新發現一群納米智能機械人之間會出現智能,即群體納米機械人可以自主感知環境和物理化學訊號,情況有如自然界中的「群體感應」。唐晉堯冀能摸清當中因由,並嘗試控制,目標用5年製作出可如變色材料等的智能材料,同時也會跟港大牙科合作在醫學上應用。

唐晉堯解釋,智能來源於一個很大的並行通訊網絡,他舉例小魚群遇到大魚時會自動聚集成「一條大魚」的形狀與其對抗,這種自動因應環境變化而作出一致行動的智能行為,便是由魚群的內部網絡形成。他受之啟發,研究化學通訊系統,並透過數學模型發現,當其研發的納米機械人聚集在一起時亦會出現智能,機械人會分別往角落而去,慢慢形成一些形狀或團簇。

唐晉堯稱,上述的現象反映機械人同樣會感知環境,並採取一致的行動,他希望接下來可研究為何機械人會出現智能行為並嘗試控制,冀用5年時間可以製作出可感知並隨環境變化的活性材料,包括變色材料或顯示材料等,舉例若材料可如變色龍般靈活變色,便可作軍事運用;同時也可作建材,讓大廈可隨天氣變色,如夏天可變較白以反射熱量,冬天則可變黑,做到冬暖夏涼。唐晉堯亦正與港大牙科合作,研究是否能將其運用在蛀牙等牙科治療上,協助處理口腔細菌等。

2003年在內地大學畢業後,唐晉堯亦負笈美國深造,直至2012年到港大擔任教授及建立實驗室團隊。來港滿10年的唐晉堯形容,香港為一個開放且多元化的環境,提到自己不留在美國,除了因為香港對華人較好,以及離家鄉四川較近外,亦是因其較喜歡研究自己好奇或較新的東西。

他表示,雖內地及美國對科研的投入均非常大,但多會給予科研人員明確的方向,如會要求一定要做某類型的研究,對於前沿性或探索性研究的投入會較少;而香港則對科學家的探索性研究非常包容,且港府近年也增加對科研的投放。他續稱,自己是次的研究為非常新的概念,沒有現有的理論支撑,會獲獎正好反映香港的開放程度,同時也很開心可獲得認同,他冀港府持續資源投放並保持科研自由度,以吸引更多科研人才。