■顏慶雲（左）和關鍵鏵（右）展示以光驅動的「氫氧化鎳」。 香港文匯報記者柴婧 攝可提起「3000個自己」 成本低廉 成果登科學期刊
香港文匯報訊（記者 柴婧）現時要驅動機器，多要連接電線及摩打，頗為不便，香港大學工程系研究人員首次發現本屬電池材料的「氫氧化鎳」遇到光線照射及電的調節可以即時變形，在無線的情況下伸直或摺曲，提起自身重量約3,000倍的重量，而且新物料成本低廉，約每平方厘米4元，可於3小時內製成，未來有望應用於搜救機械人及醫療檢驗。這突破性研究日前刊登於著名科學期刊《Science Robotics》。
研究新的驅動材料被認為是「研發機械人的十大挑戰」當中的核心問題，近年科學家競相研發與溫度、濕度變化相關的無線遙距驅動材料。
港大工程學院機械工程系系主任顏慶雲領導的團隊，獲研資局逾40萬元資金支持，花了6年時間，終發現原本用於電池材料的「氫氧化鎳」有一種很犀利的特性。
收縮還原5,000次不受損
顏慶雲解釋指，光一照射就可將「氫氧化鎳」中的水分子迅速提出，使材料重量降低，這時其體積的變化會產生力，經過實驗，研究人員發現「氫氧化鎳」可驅動相當於其自身1,500倍至3,000倍的重量。
在沒有光的時候，「氫氧化鎳」會立即還原，這一收縮還原過程重複5,000次亦不會使材料受損。即使多雲天氣，光源對「氫氧化鎳」依然會產生作用。
另一方面，在電的作用下，「氫氧化鎳」會氧化，可造成體積收縮；停止發電，材料的體積即可還原，將這材料透過陽極電沉積法，塗在不會脹縮的被動層上，即可透過電而使整個材料伸直或摺曲，形成動力。作為智能驅動材料，「氫氧化鎳」所需的電力僅小於一伏特，而現有電動驅動材料，通常需要千伏電壓才可操作，這方面的成本有望大幅降低。
每平方厘米材料 造價僅4元
顏慶雲指出，過去以光驅動的材料不多，主要問題是穩定性不強，生產成本高昂，而「氫氧化鎳」材料成本每平方厘米造價僅為4元，材料適用於微型機械人，例如透過良好的結構設計，在一個光源和一個擋光板配合下間歇發光，讓「機械」前部分的材料不斷彎曲及伸直，「走」向光源，此類結構或可用於救災等用途。
雖然「氫氧化鎳」材料厚度不可輕易改變，但可通過擴大材料面積，以用於大型機械人上，令用途更廣泛。
「氫氧化鎳」其實並非新物料，卻是首次發現能作驅動用途。而此次新發現源自團隊成員、機械工程系博士後研究員關鍵鏵的「偶然發現」。
關鍵鏵指，在進行電對「氫氧化鎳」作用的實驗時，竟發現光照會令材料變形，遂繼續沿此方向探究。顏慶雲笑言：「研究就像沙灘撿貝殼，無法預測亦是魅力所在。」
顏慶雲表示，現時研究仍處基礎階段，預料需要5年至10年才可製成產品，但都要視乎新發現在業界及科技界的認受性。
下一步，團隊會繼續努力增加「氫氧化鎳」材料活動的幅度和自由度，或可造出機械人的面部表情。