中國粉體網(wǎng)訊 在以往的研究中,科學(xué)家試圖利用“光壓”獲得動力!肮鈮骸笔巧湓谖矬w上的光所產(chǎn)生的壓強。然而,來自光壓的驅(qū)動力微乎其微,遠不能滿足航空和航天的負(fù)載要求。南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授等專家研制出的這種
石墨烯材料,可以在包括太陽光在內(nèi)的各種光源照射下有效驅(qū)動飛行。陳永勝教授和物理學(xué)院田建國教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊經(jīng)過3年的研究,獲得了一種特殊的
石墨烯材料,這種材料可在包括太陽光在內(nèi)的各種光源照射下驅(qū)動飛行,其獲得的驅(qū)動力是傳統(tǒng)光壓的1000倍以上,“光動”飛行或?qū)⒊蔀榭赡堋?br />
南開大學(xué)功能高分子材料教育部重點實驗室研究人員將一個重為4毫克的形似“海綿”的圓餅狀三維石墨烯材料放置到真空管中。在不同光源的“推動”下,“海綿”瞬間發(fā)生了水平或豎直方向的位移,最大移動距離可達40厘米。這一性質(zhì)是由于石墨烯本身的電子性質(zhì)以及這一材料特殊的宏觀形貌結(jié)構(gòu)綜合形成的。宏觀上這一材料可以看作是由無數(shù)個相互電子獨立的石墨烯片構(gòu)成通過化學(xué)交聯(lián)構(gòu)成,因此總體來說,無數(shù)個石墨烯發(fā)射電子產(chǎn)生的微小動力的和就可觀測到光驅(qū)動性能,這完全不同于傳統(tǒng)的化學(xué)火箭。
研究人員介紹,實驗所用光源都較弱,如普通激光、氙燈等,室外實驗發(fā)現(xiàn)太陽光同樣可以驅(qū)動這種石墨烯材料移動,也就是說對驅(qū)動光源的并無特殊要求,因此可以廣泛應(yīng)用。這是迄今為止科學(xué)界第一次用光推動一個宏觀物體并實現(xiàn)宏觀的驅(qū)動。陳永勝教授說,通過定量測量,這種石墨烯材料在光照條件下產(chǎn)生的力是傳統(tǒng)光壓的千倍以上。通過計算,500千克的負(fù)載,如果利用基于這種石墨烯材料制備的驅(qū)動帆板,理論上獲得的驅(qū)動力至少能使其達到0.09米/秒的加速度。
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