“光動”石墨烯材料驅動力超光壓千倍
- 發佈時間：2015-06-20 01:30:48 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （通訊員吳軍輝 記者馮國梧）南開大學化學學院教授陳永勝和物理學院教授田建國的聯合科研團隊，通過3年研究獲得了一種特殊的石墨烯材料。該材料可在包括太陽光在內的各種光源照射下驅動飛行，獲得的驅動力是傳統光壓的千倍以上。該研究成果令“光動”飛行成為可能。
6月15日，介紹這一成果的論文線上發表于國際著名學術刊物《自然·光學》上。
該團隊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”瞬間發生了水準或豎直方向的位移，最大移動距離可達40釐米。
研究人員介紹，實驗所用光源都較弱，如普通鐳射、氙燈等。實驗發現，光源的波長與石墨烯材料産生的驅動力成反比，即波長越短，材料産生的驅動力越大。通過室外實驗，研究人員發現太陽光同樣可以驅動這種石墨烯材料移動。
“這是我們了解到的迄今為止科學界第一次用光推動一個宏觀物體並實現宏觀的驅動。”陳永勝説，通過定量測量，這種石墨烯材料在光照條件下産生的力是傳統光壓的千倍以上。通過計算，500公斤的負載，如果利用基於這種石墨烯材料製備的驅動帆板，理論上獲得的驅動力至少能使其達到0.09米每秒的加速度。
除了觀察到這種光直接驅動飛行外，研究團隊經過大量的實驗，提出這種材料在光作用下，通過發射大量的電子獲得了相應的驅動力，即這種特殊的驅動是通過電子噴射獲得的，完全不同於傳統的化學火箭。
