新华网6月19日新闻,南开大学化学学院陈永胜教授和物理学院田开国教授向导的科研团队经由3年的研究,获得了一种特殊的石墨烯质料,这种质料可在包括太阳光在内的种种光源照射下驱动航行,其获得的驱动力是古板光压的1000倍以上,“光动”航行或将成为可能。
在以往的大宗研究中,科学家试图使用“光压”获得动力。“光压”是射在物体上的光所爆发的压强。然而,来自光压的驱动力微乎其微,远不可知足航空和 航天 的负载要求。陈永胜教授等专家研制出的这种石墨烯质料,可以在包括太阳光在内的种种光源照射下有用驱动航行。
记者在位于南开大学的功效高分子质料教育部重点实验室看到,研究职员将一个重为4毫克的形似“海绵”的圆饼状三维石墨烯质料安排到真空管中。在差别光源的“推动”下,“海绵”瞬间爆发了水平或竖直偏向的位移,最大移动距离可达40厘米。
陈永胜说,这一性子是由于石墨烯自己的电子性子以及这一质料特殊的宏观形貌结构综合形成的。宏观上这一质料可以看做是由无数个相互电子自力的石墨烯片组成通过化学交联组成,因此总体来说,无数个石墨烯发射电子爆发的细小动力的和就可视察到光驱动性能,这完全差别于古板的化学火箭。
研究职员先容,实验所用光源都较弱,如通俗激光、氙灯等,室外实验发明太阳光同样可以驱动这种石墨烯质料移动,也就是说对驱动光源的并无特殊要求,因此可以普遍应用。
“这是我们相识到的,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。”陈永胜教授说,通过定量丈量,这种石墨烯质料在光照条件下爆发的力是古板光压的千倍以上。“通过盘算,500公斤的负载,若是使用基于这种石墨烯质料制备的驱动帆板,理论上获得的驱动力至少能使其抵达0.09米每秒的加速率。”
空间航行器是人类探索 宇宙 的主要工具,而动力源问题一直羁绊着人类无法走得更远。现在险些所有的航空、航天航行均接纳化学驱动,即通过喷射燃烧的化学物质来获得驱动力,光直接驱动航行是科学界和航空界多年的梦想。