中国研获石墨烯新材料 用光可驱动飞行
材料科学的最新研究成果

材料科学的最新研究成果材料科学作为一门重要的科学学科,探究了材料的物理、化学、结构和性能等方面,对于推动社会科技进步、促进经济社会发展起到至关重要的作用。
随着科技的不断发展,材料科学的研究也在不断推进。
下面,本文将为大家介绍材料科学的最新研究成果。
一、新型透明导电膜材料透明导电膜广泛应用于电子产品、光电器件等领域,目前常用的透明导电膜材料主要有氧化锌、氧化铟锡等。
然而,这些传统材料存在着导电性、稳定性等方面的问题。
近年来,材料科学家又研发出了一种新型透明导电膜材料——氮掺杂二氧化钛(N-TiO2),该材料的透过率高达90%以上,具有优异的导电性和光催化活性,是一种可持续利用的绿色材料。
二、柔性可穿戴电子材料随着科技的发展,越来越多的电子设备向着轻、薄、柔性、可穿戴的方向发展。
而这就需要寻找具有柔性、高强度、高导电性等特点的材料来制造硬件设备。
当前,在材料科学领域,柔性可穿戴电子材料是一个热门研究方向。
材料科学家成功研制出了一种柔性石墨烯电容器,它不仅可以承受弯曲,弹性恢复率高,而且电容量大,响应速度快,是柔性可穿戴电子领域可持续发展的重要材料。
三、新型锂离子电池材料锂离子电池正逐渐取代传统的铅酸电池、镍氢电池和镉镍电池,成为目前可重复充电、长寿命、高能量密度、环保的电池。
然而,锂离子电池的制造成本较高,且安全性差,它们往往无法满足人们对电池寿命、能耗、性能的要求。
在材料科学领域,科学家们正在研究开发新型锂离子电极材料,如硅复合材料、锰酸锂材料、氧化钒材料等,这些材料具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更高的安全性。
四、新型染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池已经成为了最具发展前景的太阳能电池之一。
在染料敏化太阳能电池中,染料起至关重要的作用,决定了电池的光吸收、电子传递和光电转换效率。
材料科学家们研究发现,通过改变染料的化学结构,可以提高电池的光电转换效率,同时也可以提高电池的稳定性和寿命,这些新型染料敏化太阳能电池能够大幅提高太阳能电池的能量转换效率,具有良好的发展前景。
石墨烯光电子器件的应用研究进展

石墨烯光电子器件的应用研究进展李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁【摘要】自2004年被发现以来,石墨烯因其卓越的光学和电学性能及其与硅基半导体工艺的兼容性,备受学术界和工业界的广泛关注。
作为一种独特的二维原子晶体薄膜材料,石墨烯有着优异的机械性能、超高的热导率和载流子迁移率、超宽带的光学响应谱及极强的非线性光学特性,使其在新型光学和光电器件领域具有得天独厚的优势。
一系列基于石墨烯的新型光电器件先后被研制出,已显示出优异的性能和良好的应用前景。
此外,近期石墨烯表面等离子体激元的发现及太赫兹器件的研究进一步促进了石墨烯基光电器件的蓬勃发展。
综述重点总结近年来石墨烯在超快脉冲激光器、光调制器、光探测器以及表面等离子体领域的应用研究进展,并进一步分析目前所面临的主要问题、挑战及其发展趋势。
%Graphene has very significant optical and electronic properties, which attract enormous attention. As a unique two-di-mensional crystal with one atom thickness, it has high electron and thermal conductivities in addition to ? exibility, robustness and impermeability to gases. Its ultra-broad band optical response and excellent non-linear optical properties make it a wonderful material for developing next generation photonic and optoelectronic devices. The fabrication of graphene-based devices is compatible with the existing semiconductor process, which has stimulated lots of graphene-based hybrid silicon-CMOS ( Complementary metal-oxide-semiconductor transistor) applications. Here we review the latest progress in graphene-based photonic and optoelectronic devices, ranging from pulsed lasers, modulators and photodetectors to optical sensors. Other exciting topicssuch as graphene surface plas-mons and their terahertz applications are also discussed.【期刊名称】《新型炭材料》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】28页(P329-356)【关键词】石墨烯;脉冲激光器;光调制器;光探测器;表面等离子体;太赫兹【作者】李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁【作者单位】苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院,苏州纳米科技协同创新中心,江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室,江苏苏州 215123【正文语种】中文【中图分类】TM9101 前言硅基光电子技术曾被寄希望于能够实现未来的超高速宽带数据通讯,然而,由于硅基器件目前面临着难以进一步微型化、集约化等问题,从而阻碍了其在高速、宽带数据计算和传输领域的应用。
石墨烯的特性及应用前景

石墨烯的制备、结构、特性及应用前景班级:热能082姓名:陆时杰学号:10084621致乔文明老师:乔老师这课讲的很有意思,我虽然是学热能与动力工程的,但是我对这些新型材料很有兴趣,尤其是它在航空航天和军事等领域的应用。
在上这个课之前我就知道多孔碳材料可用用来做雷达波的吸收材料,像现在一些民用器材,比如汽车、自行车。
鱼竿等等,都有采用碳纤维材料,不但重量很轻,而且强度很大。
就是目前市场上这种材料的商品价格往往高的离谱,买不起啊!不过在上这个课还是收获蛮多的,对碳材料有了更深入的认识,就拿石墨烯来说,以前就是听过这玩意很坚固,其他方面的东西还真不知道,通过这门课了解到它的性质和其他的一些用途。
我记得曾今美国有位老师问他的学生地球上的石油多少年能用完,他的学生立刻开始了计算。
这时这位老师说,永远都用不完。
这时因为每当一种材料面临枯竭的时候人类就会找到其替代品。
现在看来是这样,这些碳材料在未来锁发挥的作用将会非常巨大。
但就是每次一讲到这些碳材料的制备和一些条件云云,就听不懂了,因为不是学化工的,对里面好多专业术语不了解,而且还是英文的,不查字典基本就瞎了。
不过对这课的兴趣,还是满浓厚的。
废话不扯了,下面该到正题了,因为引用了很多文献,也不确定里面有些东西的正确性,如有问题,请老师指正。
前言碳材料(如炭黑、煤炭、石墨、金刚石) 几乎和人类一样历史悠久。
20 世纪60 年代以来陆续从聚丙烯腈中得到了碳纤维,由化学分解烃蒸气而产生的热解碳以及来自于非石墨化程序的玻璃状碳等新型碳材料,这些新型碳材料与传统石墨电极、碳黑和活性炭等碳材料有着不同的结构和特性。
在20 世纪70 年代,出现了针型焦碳、新型微珠,生长蒸气型碳纤维,高密度各向同性石墨,碳纤维加强型混凝土、碳分子筛、金刚石- C 和其他新型碳材料。
富勒烯(C60) 和纳米碳管的发现更是开启了一个与光滑石墨层碳材料为基础的碳材料完全不同的世界。
新碳材料的发展促进了碳科学的新发展,这使重新构造C-C 键,观察杂化轨道(SP + 2π,SP2 +π和SP3) 成为一种趋势。
英将石墨烯聚光能力提高20倍--新技术可广泛运用于下一代光电设备中

I d Sr n 0 main n u tY l f r t 0
于 在 微 观 尺 度 上 开 展 研 究 , 同 时 也 避 免 了杂 质 原子环 绕及 多晶材 料所 造成 的误 差 。 当研 究人 员用 光 照 射 铋 铁 酸 盐 薄膜 时 , 获 得 了 比材 料 本 身 的 带 隙 电 压 高 很 多 的 电 压 ,说 明光 子 可 释 放 电子 , 并 在 畴 壁 上 形 成 空 穴 ,这 样 即使 没有 半 导 体 的PN结 构 ,也 可 . 形 成 垂 直 于 畴 壁 的 电流 。通 过 各 种 试 验 ,研 究 人 员确 定 畴 壁 在 提 高 电压 上 具 有 十 分 重 要 的作 用 。据 此 他 们 开 发 出 一 种 模 型 ,可 令 极 性 相 反 的 电畴 制 造 出 多余 的 电荷 ,并 能传 递 到 相 邻 的 电畴 。这 种 情 况 有 点 像 传 递 水 桶 的 过 程 , 随 着 多 余 电荷 不 断注 入 锯 齿 状 相 邻 的 电畴 , 电压可 逐级 显著 增加 。 在 畴 壁 的两 侧 , 由于 电性 相 反 ,就 可 形 成 电场 ,使 载 电体 分 离 。在 畴 壁 的 一 侧 , 电 子 堆 积 ,空 穴 互 相 排 斥 ;而 另 一 侧 则 空 穴 堆 积 , 电子 互 相 排 斥 。太 阳能 电池 之 所 以会 损 失 效 率 ,是 由 于 电子 和 空 穴 会 迅 速 结 合 ,但 是这 种 情 况 不 会 在 铋 铁 酸 盐 薄 膜 上 出现 , 因 为 相 邻 的 电畴 极 性 相 反 。根 据 同 性 相 斥 ,异 性 相 吸 的原 理 , 电子 和 空 穴 会 沿 相 反 的方 向 运 动 ,而 由于 电 子 的 数 量 远 超 空 穴 的数 量 , 所 以多余 的 电子会 溢 出到 相邻 的 电畴 。 铋 铁 酸 盐 薄 膜 本 身 并 不 是 一种 很好 的太 阳 能 电池 材 料 , 因 为 它 只 对 蓝 色 和 近 紫 外 线 发 生 反 应 ,而 且 在 其 产 生 高 电压 的 同 时 , 并 不 能 产 生 足 够 高 的 电流 。 但 是 研 究 人 员 确 信 ,在 任 何 具 有 锯 齿 状 结 构 的 铁 电材 料 中 , 类 似 的 过程 也会 发生 。 目前研 究人 员正 在 调 查 和 研 究 其 他 更好 的 替 代 材 料 。 他 们 相 信 , 该 技 术 如 果 应 用 于 太 阳能 电池 , 将 使 太 阳 能 电池 产 生 较 高 的 电 流 ,并 能 大 幅 提 升 太 阳 能 电池 的效 率 ,有 望 生产 出性 能强大 的太 阳能 电池 。
中国成功研发新型材料在航天能源等领域具有重要应用价值

中国成功研发新型材料在航天能源等领域具有重要应用价值近年来,中国在科技创新领域取得了巨大的突破和进步。
其中,中国成功研发的新型材料在航天能源等领域具有重要的应用价值,为我国的科技发展和国家安全做出了重要贡献。
一、新型材料在航天领域的应用在航天领域,新型材料的应用是保障航天器安全和性能的关键。
中国航天科技集团有限公司成功研发的新型高温结构材料,使得我国火箭在极端条件下的运行更加可靠。
这些新材料能够承受高温、高压、高速等恶劣环境,有效保护航天器的结构和内部设备,提高了火箭的抗风险能力。
此外,中国还成功研发了新型航天能源材料,为我国的航天任务提供了强大的动力支持。
新型航天能源材料具有能量密度高、放电速率快、循环寿命长等特点,能够满足航天器对能源系统的高要求。
这些材料的应用,使得我国航天器的续航能力大幅提升,在航天探测和卫星通信等任务中表现出色。
二、新型材料在能源领域的应用新型材料在能源领域的应用,对于确保能源安全和环境可持续发展具有重要意义。
中国成功研发的新型电池材料在节能环保和新能源领域具有广泛的应用前景。
这些新材料具有较高的储能密度和循环寿命,能够大幅提高电池的性能和使用寿命。
通过新型材料的应用,我国在电动汽车、储能系统等领域取得了重要的突破。
在太阳能领域,中国也取得了重要的成果。
新型光伏材料的研发和应用,使得我国太阳能发电的效率大幅提高,促进了可再生能源的开发利用。
这些新材料具有较高的光电转化效率和稳定性,能够在各种复杂环境下保持稳定发电。
新型光伏材料的成功应用,为我国的能源转型和环境保护作出了重要贡献。
三、新型材料在其他领域的应用除了航天能源和能源领域,新型材料在其他领域也具有广泛应用的前景。
在交通运输领域,新型轻质材料的研发和应用使得汽车、高铁等交通工具的重量大幅减轻,提高了能源利用效率,降低了排放,对减缓环境污染和缓解交通压力起到了积极作用。
在建筑领域,新型建筑材料的研发和应用使得建筑物的保温隔热效果明显提升,能够减少能源的消耗,改善室内环境质量,促进绿色建筑的发展。
石墨烯量子点在生物与发光材料上的应用研究

石墨烯量子点在生物与发光材料上的应用研究石墨烯量子点是由石墨烯片层通过化学、物理方法获得的纳米材料,具有优异的光电性能和化学稳定性,在生物和发光材料方面具有广泛的应用潜力。
本文将重点介绍石墨烯量子点在生物和发光材料上的应用研究。
石墨烯量子点在生物领域中的研究主要集中在生物成像、生物探针以及药物传输等方面。
石墨烯量子点由于其优异的光学性质,成为生物成像技术的热门材料之一。
石墨烯量子点具有较窄的发射带宽,红外可见光区域高吸光度,强烈的荧光信号和优异的光稳定性,提供了优良的成像性能。
石墨烯量子点还可以通过合成控制其荧光发射波长,从而实现多种颜色的荧光成像。
石墨烯量子点还具有较小的体积和良好的生物相容性,可以在体内进行细胞和组织成像。
石墨烯量子点还可以作为生物探针用于检测生物分子和细胞。
石墨烯量子点通过表面功能化,可以选择性地与靶分子或细胞结合,实现高灵敏度的检测。
石墨烯量子点可以通过修饰特定的功能基团,用于检测生物大分子如蛋白质、核酸等。
石墨烯量子点还可以通过调控其表面的化学环境,实现对细胞内离子浓度、酸碱度等的检测。
这些检测手段对于生物医药研究和临床诊断具有重要意义。
石墨烯量子点还可以应用于药物传输和治疗。
石墨烯量子点可以通过改变其表面性质和结构,实现对药物的包装和传递。
石墨烯量子点还可以通过光热效应和荧光响应等机制,实现肿瘤的光热治疗和药物释放。
这些应用为石墨烯量子点在肿瘤治疗和药物传输方面提供了新的途径和思路。
除了生物领域,石墨烯量子点还在发光材料方面展现出了巨大潜力。
石墨烯量子点具有优异的荧光性能,可以作为发光材料应用在LED、荧光显示、激光器等领域中。
石墨烯量子点通过调整其粒子大小和表面官能团,实现了对发光波长的调控,并具有良好的发光性能和色纯度。
这些特性使得石墨烯量子点成为发光领域中的一种重要的新材料。
新材料科学的突破性成果
新材料科学的突破性成果随着科技的不断发展,新材料科学在各个领域都取得了突破性的成果。
新材料的研究和应用不仅改变了我们的生活方式,也推动了社会的进步。
本文将介绍几个新材料科学的突破性成果,并探讨其在不同领域的应用。
一、碳纳米管碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米材料,具有优异的力学性能和导电性能。
它的发现被认为是材料科学领域的一次重大突破。
碳纳米管具有很高的强度和韧性,可以用于制造轻巧但坚固的材料,如航空航天器和运动器材。
此外,碳纳米管还具有优异的导电性能,可以用于制造高性能的电子器件,如晶体管和传感器。
二、石墨烯石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料,具有出色的导电性和热导性。
它的发现被认为是材料科学领域的又一次重大突破。
石墨烯具有非常高的电子迁移率和热传导率,可以用于制造高性能的电子器件和热管理材料。
此外,石墨烯还具有很高的柔韧性和透明性,可以用于制造柔性显示器和透明电极。
三、金属有机骨架材料(MOFs)金属有机骨架材料是一种由金属离子和有机配体构成的多孔材料,具有巨大的表面积和可调控的孔径结构。
它的发现被认为是材料科学领域的又一次重大突破。
金属有机骨架材料具有非常高的气体吸附能力和储氢能力,可以用于制造高效的气体分离和储氢材料。
此外,金属有机骨架材料还具有可调控的孔径结构,可以用于制造高效的催化剂和药物传递系统。
四、二维过渡金属硫化物二维过渡金属硫化物是一种由过渡金属和硫原子构成的二维材料,具有优异的光电性能和力学性能。
它的发现被认为是材料科学领域的又一次重大突破。
二维过渡金属硫化物具有很高的光吸收率和光电转换效率,可以用于制造高效的光电器件,如太阳能电池和光电探测器。
此外,二维过渡金属硫化物还具有很高的强度和柔韧性,可以用于制造高性能的结构材料。
以上是几个新材料科学的突破性成果及其在不同领域的应用。
这些突破性成果的出现,不仅推动了材料科学的发展,也为人类社会的进步带来了巨大的机遇和挑战。
相信随着科技的不断进步,新材料科学将会取得更多的突破性成果,为我们的生活带来更多的便利和创新。
中国科技发展现状与教育体制
工业技术水平
再来看生产中的技术水平。第四代战斗机,美国有已服役的F-22和F-35,中国有 试验中的歼-20和歼-31。航空母舰,美国有11艘核动力航母,中国只有一艘从买 来的瓦良格号改建的辽宁舰,蒸汽动力,据说国产航母正在建造。卫星导航系统, 美国有GPS,中国有北斗。导弹防御系统,中美都有。导弹打卫星,中美都有。 弹道导弹打航母,只有中国有。有源相控阵雷达,中美都有。预警机,中美都有, 中国的更先进(观察者网注:有源相控阵雷达在原理上比无源先进)。超高音速飞 行器,中美都在试验中。空间站,美国、俄罗斯等16国共用国际空间站,中国有 天宫。太空探索,美国的探测器登陆火星,中国只到月球。芯片,美国有Intel、 AMD,中国只有龙芯、华为麒麟。操作系统,美国有windows、iOS、安卓,中国 没有像样的代替物。电信,美国有思科,中国有华为、中兴。4G标准,美国有 FDD-LTE,中国有T国有阿里巴巴、京东。社交媒体,美国有脸书、推特,中国 有微信、微博。汽车,美国有通用、福特、克莱斯勒,中国只有奇瑞、吉利、长
应用技术 世界五大知识产权局是欧洲专利局、日本特许厅、韩国特许厅、中国国家知识产 权局和美国专利商标局,五局处理了世界80%的专利申请,承担了专利合作条约 95%的工作。从2012年以来,五局每年联合发布统计报告。2015年初,五局发布 了2014年的主要统计数据报告,完整版的2014年五局统计报告将于2015年底完成。 专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利,显然发明专利是与科技水平 相关程度最高的。五局的主要统计数据报告中列出的全都是发明专利的数据。 2014年五局共收到230万件发明专利申请,其中最多的是中国,高达92.8万件, 占了40%!其次是美国,57.9万件。日本、欧洲、韩国分别是32.6、27.4和21.0万 件。这是中国连续第四年居于发明专利申请量第一的位置。跟2013年相比的增速, 中国也是最高的,达到12.5%。美日欧韩的增速分别是1.3%、-0.7%、3.1%和2.8%。 再来看发明专利的授权。2014年五局共授权了95.54万件发明专利,其中最多的 是美国,30.1万件,占31%。其次是中国,23.3万件。日本、韩国、欧洲分别是 22.7、13.0和6.5万件。中国的增速12.3%最高,美日韩欧的增速分别是8.2%、18.0%、1.9%和-3.1%。
光压驱动现状及应用前景探究
光压驱动现状及应用前景探究为了对光压驱动的现状及应用前景进行探究,我们采用了线上线下调研、对各种数据以及论文结果的分析以及总结的方式进行探究。
探究结果表明:当前科技水平下,实现宏观状态下的光压驱动还很困难,目前可能性最高的是将其应用在航天领域;目前网络以及众多论文对光压驱动的言论都有失严谨,可信度不高。
科学应该严谨,我们需要在诸多言论中取其精华,去其糟粕理性去研究;对光压驱动的可行性人类正在探索,过于肯定的言论是一种不负责任的行为。
标签:光压;黑科技;光压驱动Abstract:In order to explore the current situation and application prospect of photo-pressure drive,we use the methods of line and offline research,analysis and summary of various data and the results of the paper. The results show that at present,it is very difficult to realize the light pressure driving in the macroscopic state,and what is the most possible is to apply it in the space field. At present,the network and many papers on the photo-pressure driven comments are not rigorous,credibility is not high. Science should be rigorous,so we need to take the essence of a lot of speech and study the dross rationally;human beings are exploring the feasibility of photo-pressure driving. Any too assertive speech is an irresponsible behavior.Keywords:light pressure;futuristic tech;photovoltage drive光壓相信很多人都没有听过,但是它却是现在世界上很多前沿的科学家们在研究的一种现象,那么,究竟光压是什么样的一种现象呢?这种现象对于我们的生活又会有什么样的影响呢?我们不妨带着这些问题,先来看一些有趣的现象。
2021年暑假九年级说明文阅读练习二
2021年暑假九年级说明文阅读练习二火箭回收有多难?(节选)①目前,运载火箭都是一次性航天工具,其第一级火箭在完成分离后会坠落到陆上无人区或空旷海域,不可重复使用。
有人曾形容火箭使用的浪费程度,就和一架波音747客机仅作了单趟飞行就报废一般。
造价高昂的火箭如果摆脱“一次性”用品的角色,未来航天发射的成本有望大大降低。
这就是为什么人们历经失败仍然坚持尝试的原因,不过他们需要克服的难题不小。
②运载火箭回收实验有两大难点:一是让火箭第一级在分离后垂直下降,其难度就像在暴风雨中让一根扫帚平稳地直立在手掌上:二是精准降落在没有锚定且只有足球场大小的浮动平台上极其困难,且着陆的精度要求在10米以内。
因此,回收火箭首先要解决火箭着陆的精度问题,要能够回收到预定地点。
其次,火箭要以垂直的姿态降落,必须解决姿态控制问题,而越是竖长的物体,就越难以控制。
此外,还要解决减速问题,必须是软着陆,又不用降落伞,所以只能用反向推力装置。
而且,回收的过程是一个变速过程,在这个变速过程中如何始终解决好以上几大问题,难度非常高。
就回收平台来说,在海上平台上回收火箭比陆地平台更难,因为陆地上气象条件更好,回收面积也百以更大,平台更稳定。
不过,在陆上降落意味着火箭在空中飞行距离可能更长,消耗的燃料更多。
③火箭的回收只是火箭重复使用的第一步,接下来要验证火箭的发动机是否可以重复使用,还要进一步验证回收二级火箭的可行性。
④火箭的重复使用对于发动机核心部件的性能和寿命提出了更高的要求。
对于一次性使用的火箭来说,保证材料和相关设计在短时间顶得住是一个问题,确保长寿命使用又是另外一个问题。
美国航天飞机的主发动机的燃烧室压强高达207个大气压,工作温度约为3300摄氏度(目前最先进的涡扇发动机涡轮温度不到1700摄氏度),其中一个小小的涡轮泵的功率就是目前最先进的主战坦克发动机功率的10倍。
让这样的发动机顺利工作一次就已经非常困难,而要重复使用多次,那么对材料和工艺的要求必须要上一个巨大台阶。
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中国研获石墨烯新材料用光可驱动飞行(利好股一览)
2015年06月22日 09:32来源:编辑:东方财富网
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南开大学化学学院陈永胜教授和物理学院田建国教授领导的科研团队经过3年的研究,获得了一种特殊的石墨烯材料,这种材料可在包括太阳光在内的各种光源照射下驱动飞行,其获得的驱动力是传统光压的1000倍以上,“光动”飞行或将成为可能。
在以往的大量研究中,科学家试图利用“光压”获得动力。
“光压”是射在物体上的光所产生的压强。
然而,来自光压的驱动力微乎其微,远不能满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材料,可以在包括太阳光在内的各种光源照射下有效驱动飞行。
记者在位于南开大学的功能高分子材料教育部重点实验室看到,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。
陈永胜说,这一性质是由于石墨烯本身的电子性质以及这一材料特殊的宏观形貌结构综合形成的。
宏观上这一材料可以看做是由无数个相互电子独立的石墨烯片构成通过化学交联构成,因此总体来说,无数个石墨烯发射电子产生的微小动力的和就可观测到光驱动性能,这完全不同于传统的化学火箭。
研究人员介绍,实验所用光源都较弱,如普通激光、氙灯等,室外实验发现太阳光同样可以驱动这种石墨烯材料移动,也就是说对驱动光源的并无特殊要求,因此可以广泛应用。
“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。
”陈永胜教授说,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。
”
空间飞行器是人类探索宇宙的重要工具,而动力源问题一直羁绊着人类无法走得更远。
目前几乎所有的航空、航天飞行均采用化学驱动,即通过喷射燃烧的化学物质来获得驱动力,光直接驱动飞行是科学界和航空界多年的梦想。
目前A股涉石墨烯概念股主要有:
石墨烯相关股票:方大炭素股票代码:600516
石墨烯相关股票:华丽家族股票代码:600503
石墨烯相关股票:中国宝安股票代码:000009
石墨烯相关股票:中超电缆股票代码:002471
石墨烯相关股票:悦达投资股票代码:600805
石墨烯相关股票:正泰电器股票代码:601877
石墨烯相关股票:烯碳新材股票代码:000511
石墨烯相关股票:中泰化学股票代码:002092。