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■港大四名本科生包括麥思爾(右)及陳達川(左)在助理教授岑浩璋(中)協助下,成功研發「水-水流體系統」。 李穎宜 攝
有望藉聲波震動測健康狀況 成果刊國際期刊
香港文匯報訊(記者 李穎宜)古典音樂與機械工程,看似風馬牛不相及。不過,四名來自港大機械工程系的本科生,只花了約2,000元,在助理教授指導下研發出以音樂躍動配合水流動工程的「水-水流體系統」,它可以測量不同大小的聲波震動,有望應用於不同層面包括協助人類檢測低頻、甚至聽不到的聲音;也可以記錄脈搏跳動,以檢測身體健康狀況。研究結果去年秋刊登於國際期刊《Nature》。
有份參與研究的學生麥思爾、陳達川及助理教授岑浩璋近日接受訪問,分享研究的得荂C據了解,有關研究在2013年開始構思,當時只停留於摸索階段,岑浩璋指:「在一次偶然機會下,剛巧有研究人員在實驗室聽音樂,發現水與水之間的震動。」這成為上述研究的突破點。由於水有不同的流體系統,若與空氣及油組合,即使是微弱的流動都會截斷水的介面,若加入蛋白質的水與加入糖分的水兩者結合,表面張力就變得非常低,可用作測量不同大小的聲波震動。
錄貝多芬名曲 準確度97%
岑浩璋表示,團隊主要利用玻璃管及「以矽為基礎的材料」作水與水的流通管道。兩種管道都如頭髮般微小,於無塵及無紫外光的工作間,把水加入管道。再接駁顯微鏡以及高速攝錄機,就能量度和分辨出不同聲音的音高及音色,水與水之間的流動介面會配合節奏形成不同形態的漣漪和震動。
這個嶄新的發明突破了傳統錄音技術,岑浩璋指,傳統錄音技術以彈簧或薄膜作固體材料,對於低頻聲波,其敏感度較低。」不過,若以「水-水系統」錄製《貝多芬第五交響曲》,通過流體介面傳送音樂,再經過圖像處理和分析,從而獲得頻譜;經解碼後,即可恢復原來的樂章,準確度高達97%。岑浩璋舉例指,一段一分鐘的音樂,最快可以15分鐘完成整個錄音過程。
加入研究團隊的本科生現已畢業,其中一名成員麥思爾現於港大修讀機械工程系碩士二年級,繼續跟進「水-水系統」的研究。她笑言,不少同學羨慕她「可邊聽音樂邊做研究」,其實她只是摸茈衈Y過河;另一參與學生陳達川就表示「沒想到可將音樂的興趣融入實驗」,更試過「通宵達旦,做到忘形,忘記上課時間」,他計劃先前往外國「打假期工」,然後繼續於機械工程發展。
團隊期望未來與更多跨專業領域合作,包括利用技術檢測一些聽不到的聲音,例如監察環境中大型機械所產生的次聲波,有助研究這類噪音對人體的影響;亦可用作研究龐大動物之間的低頻溝通方式;若用於醫學層面,則可記錄人體內的液態波動,包括脈搏與血液,進一步了解身體狀況。
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