光驱动飞行:Macroscopic and direct light propulsion ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 16:00:33
全文PDF如下:http://nanocenter.nankai.edu.cn/PDF/NPs_2015_ZTF.pdf
Nature photonics 原文:http://www.nature.com/nphoton/jo ... hoton.2015.105.html
中文报道如下:
新华网6月19日消息,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。
中文报道链接:http://money.163.com/15/0619/22/ASGMU8UV00253B0H.html


顺便围观一下坛子里某些民科跳上跳下~全文PDF如下:http://nanocenter.nankai.edu.cn/PDF/NPs_2015_ZTF.pdf
Nature photonics 原文:http://www.nature.com/nphoton/jo ... hoton.2015.105.html
中文报道如下:
新华网6月19日消息,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。
中文报道链接:http://money.163.com/15/0619/22/ASGMU8UV00253B0H.html


顺便围观一下坛子里某些民科跳上跳下~
我是材料科学博士后,是党员,楼主你说的是假的
黑暗梦魇精灵 发表于 2015-6-21 14:23
我是材料科学博士后,是党员,楼主你说的是假的
好配合……
话说看简介感觉和材料没多大关系。
我看过原文以后,发现之前那个楼主说的没有什么问题,真不知道为什么引来这么多围攻……
idgnauh20082008 发表于 2015-6-21 14:33
我看过原文以后,发现之前那个楼主说的没有什么问题,真不知道为什么引来这么多围攻……
哪个楼主?
二楼你一句话就终结了此帖。我是外行想知道的根据是什么?能否科普科普。
哪个楼主?
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2036041&extra=&page=1&mobile=1
就是这个觉得拿石墨烯做太阳帆不靠谱的楼主。主贴有些话说的太绝对,但是整体来说我还是比较认同的。
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2036041&extra=&page=1&mobile=1
就是这个觉得拿石 ...
那位的话成立的前提是宇宙是真空的什么都没有。就这还能认同,呵呵
那个材料学Doctor会说这是大忽悠
那位的话成立的前提是宇宙是真空的什么都没有。就这还能认同,呵呵
宇宙本来就是真空的啊,宇宙中的真空度比较高的地方一升没可能就几十个分子,别说什么宇宙尘埃了。更何况,如果带电那么好去掉的话,你秋天就不会有静电了,这还是在大气环境下哦。
那个材料学Doctor会说这是大忽悠
现象是很有意思很有意义的,但是能不能做太阳帆还要讨论。毕竟电荷积累的问题不好解决。
楼上材料学院的别来丢人了,这里涉及到的不是材料学能解释的,要粒子物理学来解释,你不如说自己是粒子物理学博士后
楼上材料学院的别来丢人了,这里涉及到的不是材料学能解释的,要粒子物理学来解释,你不如说自己是粒子物理 ...

首先,我不是学材料的。另外,为什么需要粒子物理来解释,我想听听你的见解。再者,我哪里丢人了,也请你指出来,我可以容忍理性的讨论,但是无法容忍诽谤!
北风呼噜 发表于 2015-6-21 14:56
那位的话成立的前提是宇宙是真空的什么都没有。就这还能认同,呵呵
你给我的是手机链接,我看不到。
怎么让电子只往后跑?怎么让电子摆脱离子形成的正静电场?怎么让宇宙空间只补充负电子,而且刚好补充的量是飞出去的量?
idgnauh20082008 发表于 2015-6-21 15:06
首先,我不是学材料的。另外,为什么需要粒子物理来解释,我想听听你的见解。再者,我哪里丢人了,也请 ...
我说的是那个自称材料学的啊
我说的是那个自称材料学的啊
好吧……可是你楼上是我诶……你下次说清楼层就不会误伤了……一_一|
idgnauh20082008 发表于 2015-6-21 15:18
好吧……可是你楼上是我诶……你下次说清楼层就不会误伤了……一_一|
我打字的时候他还是我楼上,中间上了个厕所好吧
那个物体的确在运动啊,这总是事实吧?
我说的是那个自称材料学的啊

二楼在讽刺那个“我没吃药”ID
我看过原文以后,发现之前那个楼主说的没有什么问题,真不知道为什么引来这么多围攻……
你们两个假期都不休息吗?
leo-dg 发表于 2015-6-21 15:09
怎么让电子只往后跑?怎么让电子摆脱离子形成的正静电场?怎么让宇宙空间只补充负电子,而且刚好补充的量是 ...
你说的这些基本都是技术工程问题 不属于理论问题  

这个光驱材料不存在理论问题 只有技术难点 也就是说在现有物理理论体系下可行性极大
idgnauh20082008 发表于 2015-6-21 14:33
我看过原文以后,发现之前那个楼主说的没有什么问题,真不知道为什么引来这么多围攻……
我也看了一下文章的原文,实验设计没什么问题。那帮喷子民科估计根本没看论文 或者看不懂。之所以围攻主要在于这是中国人发现的,如果是美国民科的态度绝对不一样。
你说的这些基本都是技术工程问题 不属于理论问题  

这个光驱材料不存在理论问题 只有技术难点 也就是 ...
电子往离子的反方向飞是什么理论?
0216 发表于 2015-6-21 15:32
二楼在讽刺那个“我没吃药”ID
很明显吗,那个吃药ID太搞笑了,他自己怀疑别人的成果,却不拿出任何证据证明自称的身份,双重标准玩的太烂。
leo-dg 发表于 2015-6-21 16:34
电子往离子的反方向飞是什么理论?
光电效应+简单电磁效应
黑暗梦魇精灵 发表于 2015-6-21 14:23
我是材料科学博士后,是党员,楼主你说的是假的
只见二楼睁着两只死鱼眼瞪着楼主蛋疼的说了这句话。。。。。。。
光电效应+简单电磁效应
什么电磁效应会让电子和离子互相排斥?什么光电池的电子会自己跑太阳方向去?开路的光电效应如何做功?
今晚新闻联播已经说了这事儿
leo-dg 发表于 2015-6-21 19:44
什么电磁效应会让电子和离子互相排斥?什么光电池的电子会自己跑太阳方向去?开路的光电效应如何做功?

光电效应产生的电子逃逸方向是随机的 背光面方向逃逸的电子被自身阻挡吸收 迎光面没有阻挡物所以畅通无阻 其他角度的可以使用带电通道管壁吸收或反弹 最终有效电子逃逸方向基本可控 全过程动量守恒 如果不算发热散失掉的话 估计能有1/2000的光能转化为飞行器动能
怎么让电子只往后跑?怎么让电子摆脱离子形成的正静电场?怎么让宇宙空间只补充负电子,而且刚好补充的量是 ...
这个宇宙就是由负电子组成的能量之海
理论上可以解释的,但分子级的不明白,从动量能量角度,上述现象都能成立。获得能量的电子应该是向各个方向跑的都有吧(光子与电子的相互作用过程,按康普顿效应,与其它粒子的相互作用过程一样),但只有光照的这面能出来电子,若在太阳系中,由于太阳风的存在,电子的补充应该没问题
风中闲云 发表于 2015-6-21 21:44
理论上可以解释的,但分子级的不明白,从动量能量角度,上述现象都能成立。获得能量的电子应该是向各个方向 ...
另一个零点能量研究领域是在于如何用它来产生推进。美国国家航空航天局(NASA)与英国航太公司(British Aerospace)两个单位都有相关研究计划,不过要做出可用的技术仍有相当遥远的路要走。要在此领域中取得任何的成功,就必须能做到对量子真空制造出斥力效应(repulsive effect);根据理论是可能的,而制造以及测量出这样效应的实验规划在未来要进行。
leesonzhang 发表于 2015-6-21 21:46
另一个零点能量研究领域是在于如何用它来产生推进。美国国家航空航天局(NASA)与英国航太公司(British Aer ...
我乃量子理论的小白
你们两个假期都不休息吗?
您说这句话是什么意思?我不太懂,麻烦您解释清楚。
这要是美国人先弄出来肯定一大堆人都说高大上,中国先弄出来也有一大群人评论,不过说这个是骗钱的多。你说这是为什么呢