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我国研发出世界首个“光驱动”新材料

来源:央视网 日期:2015年6月21日 15:16

央视网消息(新闻联播):不用携带燃料,只靠光的驱动力进行宇宙飞行,这是航空航天界多年来的梦想。日前,中国科学家研发的三维石墨烯新材料,在世界上首次实现了只靠光的驱动,就能让物体产生较长运动距离。6月15日,世界权威学术期刊《自然》旗下的专业杂志《自然-光学》发表了这一突破性研究成果。

在南开大学的实验室里,这种新型三维石墨烯材料,只需要普通光源的照射,在真空管中一次就能跃动几厘米到十几厘米,最远时可达四十厘米,这样的距离虽然看起来不显眼,却是科学史上首次实现用光作推力,让物体有明显距离的运动。

三年前,南开大学化学材料专家陈永胜教授在实验中发现,用激光切割石墨烯材料时,可以对它产生推动作用。陈教授敏锐意识到,可以从研发新材料入手,解决多年的“光驱动”难题。随后,他率领团队与光学学科的田建国教授团队合作,终于研发出这种新型的三维石墨烯材料。虽然在实验中,新材料质量只有几毫克,被光驱动的距离也只有几十厘米,但即使是按照保守的理论计算,也已经具备了直接用“光驱动”完成飞行的可能。

这个加速值看起来不大,但在十几分钟后就能让卫星达到每秒近百米的速度。如果是一个五千克质量的物体,理论上只需十多分钟就可以加速到脱离地球所需要的每秒7.9公里的第一宇宙速度。虽然现在对这种新型材料的整体研究还处在实验室起步阶段,但或许将来,不用携带任何燃料,只依靠光源的宇宙飞船也可以飞向太空。

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