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香港大學工程學院學生研發水-水流體系統
探索貝多芬的樂章到｢聽不到｣的世界

2015年02月22日

 

香港大學工程學院機械工程系學生研發出嶄新的水-水流體系統，利用兩種水性流體形成超低張力界面，用作測度極微弱的聲波震動。這種水-水界面對捕捉如聲波般微弱的震動有超高的敏感度。學生曾利用這水-水流體系統捕捉《貝多芬第五交響曲》，界面隨著樂章躍動，通過界面傳送的｢音樂｣，經解碼後回復為樂章，其準確度高達97%以上。而不單是｢聽得到的聲音｣，利用這系統可收集存在於環境中，日常生活｢聽不到的聲音｣，加以解讀分析，藉以探索未為人所知的聲音世界。

在機械工程系助理教授岑浩璋博士的引導下，幾個機械工程系本科生獨力完成這項研究。研究結果已於2014年10月在科學學術期刊｢自然出版集團｣旗下的｢科學報告｣(Scientific Reports) 發表。由本科生主導的研究能登上著名的國際期刊實屬少有，反映出香港大學本科生教育的高質量。

除了聽得見的聲音，水-水流體系統技術也可應用於感應及探測液體中聽不到的聲音。具有超低界面張力的水-水流體系統可感應頻率在數赫茲到數千赫茲範圍內的振動，特別適用於檢測超低頻率的聲波。由於張力愈低的物料，對超低頻聲波的敏感度愈高，故此水-水流體系統技術能比現有技術探測到更低頻的聲波。在當今世界中仍存在著許多未知的與超低聲波有關的現象，用水-水系統檢測低頻聲波的技術可應用於檢測一些聽不到的聲音，例如監測環境中大型機械如風車、空調或引擎所產生的次聲波，有助研究這類次聲波造成的環境噪音對人體的影響，又或是機器的運作是否正常等；在動物世界，研究如大象、鯨魚等通過低頻聲波（頻率低於十赫茲）交流的龐大動物之間的溝通。

此外，人體內各循環系統存在著各式各樣的液態波動如血液。從中醫角度來看，脈搏跳動反映不同器官的健康狀況； 或身體內部不同的細胞波動在血液中傳遞的訊息，將來利用這個水-水系統，可嘗試以較科學的方法掌握和量度這些身體的訊息，探究其中的奧秘!

參與今次研究的本科生畢業後已各展前程，有的投身工作，有的負笈海外或留港升讀研究院。

傳媒查詢，請聯絡香港大學工程學院李詠璇小姐(電話：2241 5953/電郵：jollyli@hku.hk)。

利用水-水流體系統捕捉《貝多芬第五交響曲》，界面隨著樂章躍動，波動經解碼後再回復為樂章