【第126期】改变物料结构重塑日用品 魏涛持续发明解决社会需求


魏涛面前的产品和背后摆放的奖项都是来自他的发明,不少发明已落实应用。

魏涛(99联合化学 / 03研究院化学哲学博士)的办公室摆放着千奇百趣的展品,玻璃柜内放满了他的发明,由防晒霜、化妆粉底到饭盒都有,为他及团队赢得多个创新发明奖项,包括日内瓦发明展的金奖,「只要发明可以帮到社会,大家又可以真正用到,我就会有很大的满足感,这也是推动我不断发明的原动力。」不过他认为在香港要将发明变成产品,难度甚高,「在国内,要将研究转化到市场,背后是一体化有齐所有配套,工程师、软件、生产一应俱全,但在香港要觅地建厂已很难,加上人才与资金分散且碎片化,要有足够运气集齐所有条件才能做到,一点也不容易。」

中学的化学成绩特别好,令魏涛逐渐对化学产生兴趣,化学老师也成了他选择中大的重要原因,「他是新亚书院校友,时常分享中大的宿舍和学习生活,令我十分向往,于是联招时就以中大化学系为第一志愿。当时还有一位中文老师也是中大毕业的,她选的是联合书院,而我认识的两位中学师兄,都选了联合物理,我就跟随他们选联合。幸运地三年皆获派伯宿,我觉得中大校园可能因为较为远离市区,整体感觉较为朴素。宿舍每年转换宿友,不但拓阔了朋友圈子,也让我学习如何与人相处与互相迁就,学懂跟不同的人磨合,这些都是书本以外,我在中大得到的体验。」

魏校友以一级荣誉毕业于中大化学系,于2003年在中大取得博士学位。

 

在化工厂做博士后研究

另一个深远影响来自博士导师,「他早年曾在德国全球最大化工厂BASF工作,离开工业界后回归学术界,他对我的影响十分大。香港是金融城市,不太可能见识到具规模的化工厂,我对他之前能在BASF工作有点羡慕,所以当我读完博士申请到裘槎基金会奖学金时,大多数人偏向选择名牌大学,我却拿着导师的推荐信,走入德国化工厂做博士后研究。入化工厂做研究,跟在大学做研究是很不同的,所处理的问题直接来自客户,比较贴近市场,那两年的博士后研究,令我累积了将研究落地的经验。」

博士论文导师吴奇院士(右)对他影响至深,令他决定走到德国化工厂进行博士后研究。 

2006年,中大化学系聘请研究助理教授,魏涛随即应征,「始终我的大部分学术训练都是在香港完成的,难得在外面有一点见识,也有在工业界工作的经验,很想把这些带回香港,看看对本地研究是否有帮助。」起初主力负责研究和教学工作,2018年魏涛升任理学院助理院长,开始酝酿改变,「2017年大学教育资助委员会宣布会在2020年推出研究评审工作,增加对『研究影响』的评分,以鼓励更多与社会相关、具经济及社会效益的研究,院长环顾整个理学院的管理团队,因为我拥有相关的经验,于是找我专责推动研究转化。由于理学院向来较为传统,教授做的大多是基础研究,很少人会进行知识转移,为了解决整个过程中会遇到的问题,我于是决定由自己先行先试,成立公司申请大学和政府提供的资助,同时参加科学园的培育计划,亲身完整经历一次后,可以分享给同事,教他们如何去做。」

要找到可转化的研究成果并不容易,魏教授说早于2008年已开始空心微球结构的研究,只是一直没有想过它的应用,后来因为去西班牙参加会议,「在那里遇到一间生产墨水的公司,主力生产白色墨水,方便在黑色电线或咖啡杯的表面印字;由于白色墨水的原料是二氧化钛(Titanium Dioxide), 它的密度十分高,是水的四倍,容易沉淀,打印时很易堵塞墨咀,对方听到我们所研究的空心结构,就问我们能否将墨水中的二氧化钛粒子转成空心。那一刻才知自己的研究有用,于是再接触各种客户,了解他们的需要,慢慢发掘其他应用可能性,这正是之前在化工厂做研究时学到的,要用研究结果去解决客户的问题。」

在德国工作时,学会如何将研究结果,转化成市场合用的方案。旁为德国BASF上司Dr. Sven Behrens。

 

先由防晒产品开始

刚巧2022年有位博士学生毕业,愿意留下来与魏校友创办O-Spheres。「花了颇长时间去改名,后来想起空心微球结构远看是个O字,于是诞生了O-Spheres这个名字。所谓空心微球结构,生活中很多东西都是实心的,我们就将中间部分挖空,好像酒楼的芝麻煎堆,中间是没有东西的。由于我们做的不是新的物料,只是将它的结构由实心变成空心,化学成分是不变的,将它应用到不同地方时,毋须重新注册或取得安全认证。不过,通过转变结构,可以令物料反射光线的能力提升,对比以往物料实心时只可反射80至85% 光线,变成空心结构后,反射能力可提高至95至98%,因此我第一个想到的,是将之应用到防晒产品上。」

2022中大创新日,魏教授(右)向创新科技及工业局局长孙东教授介绍空心微球结构。

现时市面上的防晒产品,分为化学防晒和物理防晒两大类别,前者会吸走紫外光避免伤害皮肤,后者则将光线反射来达到防晒效果,「市场普遍较为支持物理防晒,因为化学防晒的成分有安全隐忧,特别对珊瑚白化影响很大,不少潜水圣地如夏威夷和澳洲大堡礁,已禁止游客使用化学防晒产品,令物理防晒产品的需求不断上升。不过物理防晒的原理是靠反射,需要加入大量物料才发挥效用,这不仅令黏稠度大幅增加,甚至会在皮肤留有白印;正因为我们研发的空心结构有更强的反射性,变相可以使用较少物料,亦解决肤感及白印问题。」

O-Spheres最初希望作为原料供应商,提供空心结构的防晒物料给化妆品公司,让他们加到配方产品之中,谁知并非这么简单。「化妆品公司的配方可谓千变万化,并非所有配方均可加入我们的空心材料,而且要他们肯采用我们的原料前,需要提供很多证书。最后唯有开发自家配方,而且为了能在市场上脱颖而出,我们研发了一种特别防水的配方,即使冲洗8小时,依然具防晒作用,适合喜欢长时间水上活动和跑马拉松的运动员,成功招徕本地化妆品公司采购我们的配方,并且在韩国进行量产。」随着与化妆品公司多了接触,渐渐发现防晒并非他们最想要的,「有间很大规模的韩国化妆品原料厂跟我说,他们想找一种高效吸油物料,用于粉底和彩妆,避免女士们出汗出油导致脱妆。市面上1克粉可以吸3至5克的油,而空心结构充满数量极多的小洞,同样份量可以吸8至10克的油,化妆品公司对此很感兴趣,拓阔了我们的市场。」

 

师兄大埔厂房助解决量产问题

市场扩展带来产量挑战,魏校友说单是韩国公司已要求提供一吨原料,他们的实验室不可能有此产量,全靠中大的连结帮助解决生产问题,「公司成立后不久,化学系举办了一场校友聚会,坐在我旁边的师兄说他大部分时间不在香港,所以从未参加过校友聚会,刚巧那时因疫情封关,他留在香港才有机会参与。倾谈间发现师兄原来有多年生产工程塑料经验,于东莞、上海和香港大埔工业邨均有设厂,他得知空心微球结构可以做到纳米级别时,不断找我研究,甚至有段时间每逢星期五带同工程师来中大与我饮咖啡。他后来在大埔厂房划了一个地方,让我试验生产,更成为O-Spheres的投资者。我真的很感激他,没有他的帮忙根本没量产的可能。」

魏涛(中)第一次带队出战日内瓦国际发明展,荣获银奖。去年再接再厉,在日内瓦国际发明展荣获评判嘉许特别金奖。

除了开发化妆品的市场,魏教授最近还进军饮食界!「政府之前推出走塑政策,全城换上纸餐具来应对,但纸并不防油,用来盛载食物其实并不理想。我之前做研究时,试验过很多不同配方,其中有种环保水性涂层,可以加到纸餐具中令它防水防油。另外,亦试验过将贝壳磨成粉,再用环保生物胶水将贝壳粉黏起,取代纸和胶来做饭盒,现时已将样本派到机场、会展、学生饭堂试用。澳洲也有薄饼店在进行试验,将我们的环保水性涂层放到薄饼盒中,这将会是O-Spheres下一步的发展。」

 

魏涛小档案

  • 1999年 香港中文大学理学士
  • 2003年 香港中文大学哲学博士
    德国BASF Aktiengesellschaft博士后研究
  • 2005年 美国明尼苏达州大学化学系博士后研究
  • 2006年 香港中文大学化学系研究助理教授
  • 2017年 香港中文大学化学系教授
  • 2018年 香港中文大学理学院助理院长(研究)
  • 2022年 创办奥圆科技(O-Spheres)有限公司

 

 

访问原文:《中大校友》季刊第一百二十六期.中大校友事务处 2026

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