南开大学“光动”石墨烯材料驱动力超光压千倍
来源: 科技日报 发布时间: 2015-06-23 访问次数:
字体:

  南开大学化学学院教授陈永胜和物理学院教授田建国的联合科研团队,通过3年研究获得了一种特殊的石墨烯材料。该材料可在包括太阳光在内的各种光源照射下驱动飞行,获得的驱动力是传统光压的千倍以上。该研究成果令“光动”飞行成为可能。

  6月15日,介绍这一成果的论文在线发表于国际著名学术刊物《自然·光学》上。

  该团队研究人员将一个重为4毫克的形似“海绵”的圆饼状三维石墨烯材料放置到真空管中,在不同光源的“推动”下,“海绵”瞬间发生了水平或竖直方向的位移,最大移动距离可达40厘米。

  研究人员介绍,实验所用光源都较弱,如普通激光、氙灯等。实验发现,光源的波长与石墨烯材料产生的驱动力成反比,即波长越短,材料产生的驱动力越大。通过室外实验,研究人员发现太阳光同样可以驱动这种石墨烯材料移动。

  “这是我们了解到的迄今为止科学界第一次用光推动一个宏观物体并实现宏观的驱动。”陈永胜说,通过定量测量,这种石墨烯材料在光照条件下产生的力是传统光压的千倍以上。通过计算,500公斤的负载,如果利用基于这种石墨烯材料制备的驱动帆板,理论上获得的驱动力至少能使其达到0.09米每秒的加速度。

  除了观察到这种光直接驱动飞行外,研究团队经过大量的实验,提出这种材料在光作用下,通过发射大量的电子获得了相应的驱动力,即这种特殊的驱动是通过电子喷射获得的,完全不同于传统的化学火箭。

相关信息
 ·上海交大制备出多级结构新型碳材料
 ·石墨烯传感器可检测室内空气污染
 ·石墨烯制成柔性糖尿病管理贴片
 ·科学家做出最薄石墨烯“折纸”
 ·南开合成甘露霉素 助力人类对抗超级细菌