港產創新研發❷/城大研高性能材料 借力灣區實現產業化
今年上半年，特區政府推出第三個InnoHK創新香港研發平台SEAM@InnoHK，香港城市大學獲批准納入兩個項目：「先進智慧製造中心」（CASM）和「永續材料與先進再生技術中心」（SMART）。當中，CASM專注於智能化、精密及可持續的下一代製造技術，以解決產業面臨的重大瓶頸。
CASM負責人之一、城大宏橋輕質金屬創新研究院暨城大先進結構材料研究中心主任呂堅接受《大公報》專訪時表示，CASM不會只做單一環節的突破，而是把人工智能、材料設計平台、增材製造技術與認知製造系統整合起來，形成一條由設計延伸至應用的完整鏈條。呂堅指出，CASM的關鍵策略是「借力」而非單打獨鬥，善用大灣區城市優勢——香港負責前端研發與系統設計，包括材料創新、結構優化及製造方案制定；深圳、東莞等灣區城市則承接中後段的試產與規模化製造。這種分工模式既能保持研發靈活性，又能迅速進入產業落地階段，縮短從實驗室到市場的時間。\大公報記者 游茜茵（文） 林少權（圖）
呂堅表示，CASM四大創科方向圍繞高性能與高效率製造需求展開，分別對應不同產業場景：製冷與空調系統、數據中心散熱、新能源車與具身智能體和手機及可攜式電子產品。四大方向並非各自為政，而是圍繞同一類問題展開─高能耗、高複雜度，以及對性能要求極高的工業場景。在這些場景中，單靠傳統製造方式往往難以兼顧效率與性能，因此必須透過材料革新，配合增材製造重新設計產品結構，從源頭改變工程邏輯。
在製冷與空調系統方面，城大CASM聚焦在固態相變材料及新一代冷卻技術上。現時各國雖已逐步淘汰製冷劑「氟利昂」，但替代物仍涉及碳排放與環境負擔問題。研究團隊嘗試以固態相變材料結合3D打印，設計出更複雜、同時更高效的熱管理結構，讓冷卻系統不再依賴傳統流體媒介，而是透過材料本身的相變特性完成熱交換，從而降低能耗與排放。
開發數據中心散熱材料等設備
數據中心的散熱是另一個迫切且現實的挑戰。隨着人工智能應用爆發，算力需求呈指數式增長，冷卻效率逐漸成為限制系統擴展的瓶頸。呂堅形容，當算力規模不斷擴張，散熱已不再只是配套，而是整個系統設計的核心。城大CASM將在此方向上，以銅及鋁合金為基礎材料，利用增材製造打造高密度、複雜流道的換熱結構，在減重與節省材料的同時，維持甚至提升散熱效率，為未來機櫃、芯片乃至具身智能體設備提供可行方案。
在新能源車及具身智能體領域，輕量化已成為關鍵競爭點。對電動車而言，每減少一公斤重量，都會直接反映在續航與能耗表現；對逐步走向自主運作的智能設備來說，重量同樣影響安全與運行效率。城大CASM提出一種混合製造策略：先透過計算模型確定結構受力重點，再以3D打印對關鍵部位進行強化，其餘部分則沿用成熟工藝。這種方法既能發揮高性能材料優勢，又避免全面升級帶來的成本壓力，使量產成為可能。
面對手機及可攜式電子產品「既要輕，又要強」的要求，研究團隊將透明陶瓷、透明玻璃、鈦合金以及高熵合金增材製造列為重點研究方向，其中鈦合金增材製造與高熵合金的微量調控，被視為突破現有限制的重要路徑。同時，研究亦延伸至全玻璃裝置形態的探索。這些技術不僅關乎減重，更涉及微結構設計如何影響整體性能與製造彈性，並在強度與成本之間取得一種微妙平衡。
打造設計應用全鏈條
呂堅強調，城大CASM的技術路線強調一體化思維方案。材料、製程與最終應用不再分開優化，而是從產品需求出發反推設計，務求令科研成果可以真正走出實驗室，變成「可生產、可應用、可擴散」進入市場。這種模式，正好呼應工業5.0所強調的人機協作與可持續發展。
在更宏觀的層面上，呂堅亦重新定位香港於區域製造體系中的角色。他指出，本地優勢並不在於大規模製造，而是高端設計、系統整合以及國際合作能力。透過與大灣區城市分工協作，香港專注研發與方案設計，其他城市則承接量產與落地，形成更具彈性的產業鏈結構。
同時，CASM正積極拓展國際合作網絡，已與劍橋大學、清華大學及瑞士洛桑聯邦理工學院等機構建立聯繫，透過多層次人才培養計劃，從博士到本科實習逐步建立人才梯隊，目標是打造一個集科研、產業與教育於一體化的製造創新生態。
