【綠得開心@校園】流動種菜車 太陽能運作

■參賽隊伍打造流動智能溫室「綠台流閣」,即使在狹窄的室內空間亦能享受種植樂。 作者供圖

 

丘陵多平地少、人口多空間少、工作多時間少-香港不適合農業,似乎跟人類沒有翅膀一樣,是鐵一般的事實。不過,人類既然能研發飛機翱翔藍天,又為什麼不能以創科手段開拓綠土?本校師生有感於此,另闢蹊徑,研發出流動智能溫室「綠台流閣」,將種植從綠野農田擴展至大街小巷上,並用此參加港燈「綠色能源夢成真」比賽。

所謂「萬事起頭難」,我們第一個遇到的難題,便是不知如何設計外形。大家所認識的溫室應該是一座大型的玻璃建築,怎樣縮小其體積,甚至移動到街上呢?

直到我們從街上的美食車得到靈感-將種植系統安裝在流動車上,並將平鋪的種植空間改為多層結構,完成了「綠台流閣」的外觀設計。

製作完支架,便要完善種植系統。建基在流動車上的種植系統需要考慮一個問題:水分從土壤流失後該如何排放?隨街排放污水顯然不是一個好主意。有見及此,我們改為採用水耕栽培,將垂直排列的種植排架連成一個循環系統,讓水泵將水從儲水缸推往高處,再從層層排架流動回到儲水缸。這樣的設計消除了污水排放的需要,亦毋須更換土壤,附合了美觀、衛生與方便三大需求。我們在地理課學習到種植肥料與殺蟲劑會污染環境,便進行了廣泛的資料搜集與試驗,發現洗米水最符合植物的營養需求,而大蒜水則有驅蚊作用,兩者均為有機生產,對環境造成的傷害可減到最低。

種植農作物成功與否,很大程度受種植環境影響;因此,我們決定研發出一套半自動化種植環境的系統,種植過程中實現無人操作,大大減少農夫的工作。綠台流閣的溫度與光度由Arduino實時調控。

當溫度過高時,Arduino便會啟動電風扇,為植物降溫。如果光線不足,綠台流閣會啟動培育燈,令植物進行光合作用,加速植物成長。

水耕栽培的水泵、風扇與培育燈都需要電力。我們在綠台流閣上安裝了太陽能電池板,毋須依靠外部供電。我們更加入了「模擬向光系統」,以智能程式追蹤太陽方向,並配合綠台流閣頂部的伺服摩打,將電池板轉向面向陽光,確保裝置在日間能夠以太陽能驅動。

為觀察綠台流閣作為流動種植空間的功能,我們以不同植物進行種植實驗。在最初的實驗中,曾出現植物枯萎的情況。我們便就此進行改良,例如在種植排加設氧氣泵,解決水中含氧量不足的問題。經過反覆實驗後,終於收穫到生菜、油麥菜及茄子等不同種類的植物。

綠台流閣的硬件與軟件終於大功告成。為了向公眾推廣綠色種植的概念,我們將綠台流閣推出社區進行校外宣傳,向一眾街坊展示我們自豪的作品。參觀市民對智能控制的節能種植很感興趣,查詢有關太陽能驅動農業的可行性與可發展性,並給予我們很多寶貴的意見。

「綠台流閣」有幸在港燈「綠色能源夢成真」比賽中獲得優異獎。我們希望通過這個項目,探討創意科技在香港農業上的應用,並期待將來更進一步,將學校所學的知識和技術用於推動香港本地產業的發展。 ■香港中國婦女會馮堯敬紀念中學 港燈綠得開心計劃「綠得開心學校」之一2018「綠色能源夢成真」比賽優異獎

■港燈「綠得開心計劃」,致力教導年輕一代及公眾人士培養良好的用電習慣,目前已有四百多間全港中小學校加入「綠得開心」學校網絡。如欲了解詳情,歡迎致電3143 3727或登入www.hkelectric.com/happygreencampaign。

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香港有個發明家.上】不是考試贏家 喇沙仔高山低谷硬闖科研路

香港有個發明家.上】不是考試贏家 喇沙仔高山低谷硬闖科研路

 
  • 「如果我是尖子,今天應該不會搞startup,我可能已經入了iBank。」

  • 喇沙畢業,先後取得中大和港大物理系碩士銜頭,並已獲牛津大學取錄攻讀博士的禤彥勳(Denis),在牛頭角的臨時辦公室內細數小時候「無範掂」的故事。「練過水,想像方力申一樣以運動員資格入大學,又練過長跑、學過結他、小提琴、畫畫……」

  • 精英級的履歷背後,若非本人「自爆」,沒有人會知道這位港產發明家少時的不濟,更不會相信他曾一度抑鬱閃過自殺念頭。

  • 不是尖子,也不是富二代,這是一個喜歡機械人的男孩故事。

禤彥勳在2015年創立科研公司,致力研發醫療機械手套。(李澤彤攝)

禤彥勳三個字,一「谷歌」就彈出發明家、科學家、高材生等美譽。從去年開始相約身在英國的他,等到今年休學回港全力發展初創公司MedEXO Robotics,記者一直期待這次文理腦袋的碰撞——履歷滿佈艱澀專業名詞的準博士生,會否與記者來一場「雞同鴨講」的訪問?

拖着兩隻行李喼的Denis終於現身,多年來的獎杯、獎牌和手繪筆記在凌亂的辦公室內多得無處安放。他熟絡地遞來紙包飲品招呼記者,然後笑着失陪:「不好意思,剛通了幾晚頂,我先剃剃鬚,很快回來。」貪靚又會招呼人,明顯不是科學怪人。

港產發明家的童年,像所有男孩一樣喜歡砌模型。(受訪者提供)

Denis是港聞版的常客,他為減輕柏金遜患者手震程度而設計的醫療機械手套,去年在多個社企和創業比賽中獲獎,令這位才剛30歲的發明家頻頻見報。從中學起立志要做改變世界的事,這位「喇沙仔」有自家金句助燃心中之火:「我會幻想自己成功的畫面是怎樣,你可以說我『FF』(幻想),但就是那個畫面提醒我:要去到成功那一點,此刻的我就要解決眼前難題。」又或是:「因為你不是在做喜歡的事,因此你變得replaceable,只有做真正熱愛的事,你才會變得不可取替。」科學人有科學人的信仰,Denis的信仰是「堅持」。

說Denis的科研長跑是從2015年開始並不完全正確,看他初中時代稚氣的「卡通式」發明手稿,就知道苗頭早就植根於孩提。家境未算富裕的他,小時家中壞電器都是家人自行修理,紅紅綠綠的線路底板惹起小男孩的興趣。中學升上傳統名校,成績徘徊中下遊,體育亦不「耍家」,他一下子就被淹沒在精英的國度裏,發現自己什麼也不是。

喜歡機械人的Denis,中學時代已幻想有日能研發出機械手腳。(李澤彤攝)
從新聞得知不少柬埔寨截肢者無力購置昂貴的義肢,Denis中六時便以極低成本研發「人工智能腳」,希望能惠及經濟能力有限的傷健人士。(受訪者提供)

 

原文出處:https://www.hk01.com/%E8%81%B7%E5%A0%B4%E5%89%B5%E6%A5%AD/82793/-%E9%A6%99%E6%B8%AF%E6%9C%89%E5%80%8B%E7%99%BC%E6%98%8E%E5%AE%B6-%E4%B8%8A-%E4%B8%8D%E6%98%AF%E8%80%83%E8%A9%A6%E8%B4%8F%E5%AE%B6-%E5%96%87%E6%B2%99%E4%BB%94%E9%AB%98%E5%B1%B1%E4%BD%8E%E8%B0%B7%E7%A1%AC%E9%97%96%E7%A7%91%E7%A0%94%E8%B7%AF#&gid=1&pid=2

中大生全球首創3D 打印心臟

中文大學生物醫學工程學系一項研究取得突破,成功利用3D打印配合幹細胞技術,打印出可跳動心臟組織,打破以往只能打印骨骼、軟骨等硬組織的限制。3D打印出的心臟組織具有心臟肌肉功能,未來可用於修補及取代心臟受損部位。

3D打印技術近年常用於生物醫學工程界,能夠打印骨骼、軟骨等較堅硬的身體組織,用作修補或移植。但心臟組織屬於經常活動的器官,結構亦十分複雜,打印變得困難,若使用堅硬物料打印,則結構變得固定,無法具備心跳等應有的功能;但若使用柔軟的物料打印,則打印過程中容易出現塌陷,無法成形。今次中大的研究是由生物醫學工程系五年級學生、來自馬來西亞的Ooi Hon Son負責,該研究亦是他的畢業作品。他利用一種全新的生物物料配方,具有一定硬度,不會在打印過程中塌陷,又足夠讓組織活動。他以這種新物料打印出「心臟支架」,並留了空洞模擬血管,容許血液流通。最後將幹細胞注入「支架」,利用幹細胞技術,在營養液中逐漸培養出心臟肌肉組織,更能產生如同真實心臟組織的跳動。是次研究打印出的心臟組織的尺寸沒有上限,而最精確則可達0.2毫米,更尚有提升空間,日後有機會用於修補心臟極細微的創傷。不過,Hon Son的研發之路亦非一帆風順,中間經歷過多次失敗,尤其是打印心臟組織的結構設計上,經過很多次重新設計及修改,才找到避免組織塌陷的方法,又想到利用電子工程學的陣列結構,模擬血管,令血液可流過打印出來的心臟組織。研究由構思到成功共耗時9個月,目前仍在繼續改進作品的細節,研究費用約5萬元,即每平方吋成本約3,000元,有關作品已參加兩項比賽,包括青年科技專才比賽及ASM科技獎,均奪得亞軍,但暫時未申請專利。中大生物醫學工程學系教授湯啟宇指出,今次研究屬全球首創,結合3D打印技術及幹細胞技術打印出心臟組織,與過往打印骨骼和軟骨的技術有明顯分別。今次技術由於原材料之一的幹細胞取自病人本身,因此不會出現排斥現象。湯又指研究成果若能通過動物實驗、人體實驗等臨床測試,最快有望10年後投入醫學應用,修補甚至取代心臟受損部位。

 

記者 何家朗 

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