石墨烯材料讓“光動(dòng)”飛行成為可能
作者:中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司 來源:http://m.sikpqwc.cn 日期:2015-09-18 10:23:45
南開大學(xué)功能高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究人員將一個(gè)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(dòng)”下,“海綿”瞬間發(fā)生了水平或豎直方向的位移,最大移動(dòng)距離可達(dá)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(gè)相互電子獨(dú)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(gè)石墨烯發(fā)射電子產(chǎn)生的微小動(dòng)力的和就可觀測到光驅(qū)動(dòng)性能,這完全不同于傳統(tǒng)的化學(xué)火箭。
研究人員介紹,實(shí)驗(yàn)所用光源都較弱,如普通激光、氙燈等,室外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)太陽光同樣可以驅(qū)動(dòng)這種石墨烯材料移動(dòng),也就是說對(duì)驅(qū)動(dòng)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(dòng)一個(gè)宏觀物體并實(shí)現(xiàn)宏觀的驅(qū)動(dòng)。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(jì)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(dòng)帆板,理論上獲得的驅(qū)動(dòng)力至少能使其達(dá)到0.09米/秒的加速度。
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