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( {) t' V& T: o o0 G資料圖:石墨烯薄膜
新華網(wǎng)6月19日消息,,南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授和物理學(xué)院田建國教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)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?/p>
在以往的大量研究中,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(yuǎn)不能滿足航空和航天的負(fù)載要求。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,。
記者在位于南開大學(xué)的功能高分子材料教育部重點實驗室看到,,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(dá)40厘米。
陳永勝說,,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做是由無數(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,。
“這是我們了解到的,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,�,!标愑绖俳淌谡f,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公斤的負(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(dá)到0.09米每秒的加速度,�,!�
空間飛行器是人類探索宇宙的重要工具,而動力源問題一直羈絆著人類無法走得更遠(yuǎn),。目前幾乎所有的航空,、航天飛行均采用化學(xué)驅(qū)動,即通過噴射燃燒的化學(xué)物質(zhì)來獲得驅(qū)動力,,光直接驅(qū)動飛行是科學(xué)界和航空界多年的夢想,。(新華網(wǎng))