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我國研發出世界首個“光驅動”新材料

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-03-25 23:02:46    瀏覽次數:436    評論:0
導讀

不用攜帶燃料,只靠光的驅動力進行宇宙飛行,這是航空航天界多年來的夢想。日前,中國科學家研發的三維石墨烯新材料,在世界上首

不用攜帶燃料,只靠光的驅動力進行宇宙飛行,這是航空航天界多年來的夢想。日前,中國科學家研發的三維石墨烯新材料,在世界上首次實現了只靠光的驅動,就能讓物體產生較長運動距離。6月15日,世界權威學術期刊《自然》旗下的專業雜志《自然-光學》發表了這一突破性研究成果。

在南開大學的實驗室里,這種新型三維石墨烯材料,只需要普通光源的照射,在真空管中一次就能躍動幾厘米到十幾厘米,最遠時可達四十厘米,這樣的距離雖然看起來不顯眼,卻是科學史上首次實現用光作推力,讓物體有明顯距離的運動。

三年前,南開大學化學材料專家陳永勝教授在實驗中發現,用激光切割石墨烯材料時,可以對它產生推動作用。陳教授敏銳意識到,可以從研發新材料入手,解決多年的“光驅動”難題。隨后,他率領團隊與光學學科的田建國教授團隊合作,終于研發出這種新型的三維石墨烯材料。雖然在實驗中,新材料質量只有幾毫克,被光驅動的距離也只有幾十厘米,但即使是按照保守的理論計算,也已經具備了直接用“光驅動”完成飛行的可能。

這個加速值看起來不大,但在十幾分鐘后就能讓衛星達到每秒近百米的速度。如果是一個五千克質量的物體,理論上只需十多分鐘就可以加速到脫離地球所需要的每秒7.9公里的第一宇宙速度。雖然現在對這種新型材料的整體研究還處在實驗室起步階段,但或許將來,不用攜帶任何燃料,只依靠光源的宇宙飛船也可以飛向太空。

 
(文/小編)
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