图：研究团队（右起）物理系沈平教授、化学及生物分子工程学系林梁旭、胡喜军教授，
研究主导物理学系洛鹤夫教授及其研究生/本报记者彩雯摄
【记者彩雯报道】运用超导体提供强磁场的医学磁力共振扫描技术（MRI），已成为检测人体器官组织病变的重要工具。但超导体运作所需的极端低温、低磁场环境，令其应用受限。香港科技大学近日研发极幼铅纳米线，将铅的临界磁场提高，令超导体在高磁场环境下运作成为可能，并藉此制造增强200倍的磁场。未来有望提高MRI的扫描解析度，从而促进早期病变的诊断。
超导体（superconductor）的发现，令人类的很多幻想成为可能：磁悬浮列车、接近零损耗电力传输及高功率发电，甚至永动机。但由于超导体需要零下273摄氏度低温与低磁场的环境下运作，令其在过去一个多世纪以来应用受限。
提高医疗诊断准确性
科大物理学系的洛鹤夫教授（Rolf Walter Lortz）及其团队，结合化学、技术研发的极幼铅纳米线，突破铅本身的临界磁场（0.08特斯拉），令铅纳米线的临界磁场提升至15特斯拉以上，从而制造增加200倍的强磁场。洛鹤夫教授表示：“医学造影技术MRI的扫描解析度值与磁场的强弱成正比，极幼铅纳米线所产生的增强磁场，将有助于提高MRI的解析度，更好地反映人体软组织器官影像，从而增加医疗诊断的准确性。”
这个突破了自身物质特性的材料，是科大团队利用创新化学方法，将铅注入纳米孔道（介孔硅材料SBA-15）内，形成直径仅6纳米的极幼铅纳米线。“铅纳米线组成密集、平行线为主干的网络，由于靠得极近，因而保留铅在纳米量级内拥有超导性。”洛鹤夫教授解释，该材料还将超导体运作温度由-273摄氏度提升至-263摄氏度。
负责制造铅纳米线的团队另一成员、化学工程及生物分子工程学系胡喜军教授提到，合金与金属在临界温度条件下都具有超导效应，但如何将其注入孔道直径仅6至8纳米的孔道是难点。“普通沉浸不能做到注入纳米线的要求。我们将铅升华为气态，以便注入管道，再还原为固态。还原过程会有部分铅挥发，所以需要不断重复直到注满。”
教资会资助近500万
该研究已刊载于最新一期纳米科学学术期刊ACS Nano《美国化学学会─纳米》。研究历时约6年，包括相关研究在内，共获教资会资助近500多万港币。团队计划下一阶段，利用具有较高临界磁场的铌（Nb）取代铅作为材料，希望能够突破现时核磁共振成像技术的上限磁场21特斯拉。
