數(shù)學(xué)系講座教授楊彤教授獲選為“研資局高級研究學(xué)者”，他的研究領(lǐng)域是偏微分方程與動(dòng)理學(xué)理論。他這次獲“高級研究學(xué)者計(jì)劃”資助的研究，便是針對動(dòng)理學(xué)理論（kinetic theory）解的性態(tài)分析和流體動(dòng)力學(xué)極限的研究。

有關(guān)流體動(dòng)理學(xué)的研究素有悠久歷史，可追溯至17世紀(jì)牛頓以牛頓黏性定律來量化流動(dòng)的現(xiàn)象，其后于18至20世紀(jì)，陸續(xù)有很多關(guān)于流體力學(xué)的重要定律和方程被推導(dǎo)出來，包括伯努利定律（Bernoulli’s law）、歐拉方程（Euler equation）、納維-斯托克斯方程（Navier-Stokes equation）和普朗特方程（Prandtl equation）等。

許多這些著名的動(dòng)力方程從不同物理尺度層面去表述氣體和液體的特性。在宏觀尺度下，氣體和液體被視為一個(gè)連續(xù)體，以體積密度、溫度、壓力等宏觀單位去描述氣體或液體的流動(dòng)，當(dāng)中以歐拉方程和納維-斯托克斯方程最為著名，而這兩組最基本的方程均是能量守恒定律的典型例子之一。

與宏觀相對應(yīng)的，則是從微觀尺度去探究，視氣體和液體為很多原子和分子的多體系統(tǒng)（many-body system）。每個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)都根據(jù)傳統(tǒng)力學(xué)框架，以多個(gè)藕合的牛頓方程來規(guī)范。由于每一粒粒子的移動(dòng)是在三維空間下進(jìn)行，要逐一計(jì)算每一粒粒子所涉及的牛頓方程便會(huì)極多，根本無法逐一求解所有的方程，因此便要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)和或然率。而宏觀流體力學(xué)里所使用的單位數(shù)值，正是微觀尺度下那些相應(yīng)單位的統(tǒng)計(jì)平均值。

在宏觀與微觀之間，動(dòng)理學(xué)理論是從介觀角度描述氣體和流體的流動(dòng)，把宏觀和微觀尺度的理論串連起來。當(dāng)中，玻爾茲曼方程便是動(dòng)理學(xué)理論中最重要的方程。

楊教授是次研究的目的，便是探究關(guān)于Vlasov-Maxwell-Boltzmann方程組、Vlasov-Nordstr?m-Fokker-Planck方程組等動(dòng)理學(xué)方程組中，方程解的性態(tài)和流體動(dòng)理學(xué)的極限，希望當(dāng)中的分析技巧能應(yīng)用于其他動(dòng)理學(xué)方程，從而豐富這重要領(lǐng)域里的數(shù)學(xué)理論。

 

材料科學(xué)及工程學(xué)系何頌賢教授膺選為“研資局研究學(xué)者”。他領(lǐng)導(dǎo)的研究項(xiàng)目，將有助響應(yīng)社會(huì)對應(yīng)用先進(jìn)柔性電子技術(shù)不斷增長的需求。

過去十年，柔性電子技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了健康護(hù)理、建造工程、物聯(lián)網(wǎng)以至人工智能等領(lǐng)域的急速發(fā)展，這令對性能更佳（更高切換頻率、更低耗電量、更穩(wěn)定）的柔性電子器件的需求，有增無減。同時(shí)，隨著納米科技的日趨成熟，具備獨(dú)特物理特性的半導(dǎo)體金屬氧化物納米線，成為理想的電子器件溝道材料（channel materials）。

不過，要制備這些納米線及其平行列陣，并制成高效能、超低耗電量的柔性電子器件，則仍有很多挑戰(zhàn)。

 

機(jī)械工程學(xué)系副教授陸洋博士亦膺選為“研資局研究學(xué)者”，將研究鉆石、硅及碳化硅等數(shù)種共價(jià)晶體（covalent crystals）在納米尺度下的機(jī)械性能和變形行為，著重探究它們在大應(yīng)變下的物理性質(zhì)變化并用于設(shè)計(jì)新型功能器件裝置。

由于原子之間相互結(jié)合的共價(jià)鍵非常強(qiáng)健和具有定向性，共價(jià)晶體在宏觀尺度下一般十分堅(jiān)硬，在變形前即已脆性斷裂。而共價(jià)晶體于工業(yè)上有許多重要用途，例如切割、鉆挖、打磨等，同時(shí)它們大都是半導(dǎo)體材料，廣泛應(yīng)用于微電子系統(tǒng)等。

不過在微觀尺度下，科研界發(fā)現(xiàn)共價(jià)晶體則另有一番新景況，例如陸博士及其團(tuán)隊(duì)在早前的研究中，發(fā)現(xiàn)納米硅和鉆石可具超大彈性。

這一發(fā)現(xiàn)使得利用“彈性應(yīng)變工程”（elastic strain engineering），即透過向晶體材料施加巨大拉力或壓力而使之呈現(xiàn)一些前所未有的特性（例如改變電子在材料里的流動(dòng)性），由概念變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

陸博士這次的新研究計(jì)劃目標(biāo)，便是對數(shù)種共價(jià)晶體進(jìn)行納米力學(xué)調(diào)控，探究它們在微觀尺度下的極致變形行為，以及如何在“應(yīng)變調(diào)控”（strain-tuned）下調(diào)節(jié)諸如能帶隙的改變，從而改善納米共價(jià)晶體的導(dǎo)電性或光電特性，以便作進(jìn)一步應(yīng)用。

該研究計(jì)劃將闡述彈性應(yīng)變工程如何有效調(diào)節(jié)納米固體物料的功能特性和效能，應(yīng)用于未來的電子、光電，甚至量子器件等，為相關(guān)領(lǐng)域提供前所未有的細(xì)節(jié)和借鑒。

 

材料科學(xué)及工程學(xué)系副教授王鋒博士同樣膺選為“研資局研究學(xué)者”，將專注研究交流電電致發(fā)光，以發(fā)展高效及可持續(xù)的發(fā)光方案。

傳統(tǒng)的鎢絲燈泡和老式的電視機(jī)，已陸續(xù)被俗稱LED（light-emitting diodes）的發(fā)光二極管技術(shù)取代，選用LED燈或LED電視屏幕日漸普遍，甚至出現(xiàn)了畫面質(zhì)素更佳的OLED電視屏幕或量子點(diǎn)電視（QLED）。這些LED器件都是以直流電電致發(fā)光的技術(shù)操作，但在技術(shù)發(fā)展上都遭遇了瓶頸，例如成本高昂、易受潮濕和氧氣影響穩(wěn)定性，并且難以制成可拉伸的柔性器件等等。