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cyqdesign

2012-12-29 11:05

科學(xué)家用激光操縱磁懸浮石墨烯運(yùn)動(dòng)

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，最近，日本青山學(xué)院大學(xué)在一項(xiàng)研究中，首次實(shí)現(xiàn)了用激光操縱磁懸浮石墨烯運(yùn)動(dòng)，通過改變石墨烯的溫度，能改變它的懸浮高度，控制運(yùn)動(dòng)方向并讓它旋轉(zhuǎn)，而且演示了陽光也能讓石墨烯旋轉(zhuǎn)。這一成果對(duì)研究光驅(qū)動(dòng)人類運(yùn)輸工具有重要意義，并有望帶來一種新型光能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《美國化學(xué)協(xié)會(huì)期刊》上。

    磁懸浮已證明對(duì)從火車到青蛙各種物體都有效，但至今還沒有一款磁懸浮的制動(dòng)器，將外部能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。研究人員解釋說，產(chǎn)生磁懸浮是由于物體具有反磁性，會(huì)排斥磁場。所有物質(zhì)都有不同程度的反磁性，通常情況下反磁性很弱，無法讓物體浮起來。只有當(dāng)物體反磁性的強(qiáng)度超過其順磁性（被磁場吸引），合磁力為斥力且斥力大于重力時(shí)，才可能浮起。而石墨烯就是反磁性最強(qiáng)的材料之一。

    反磁物體的懸浮高度取決于外加磁場和材料本身的反磁性，懸浮位置則可通過改變外加磁場來事先控制。迄今為止，用外部刺激如溫度、光、聲音等因素改變材料反磁性，從而控制磁懸浮物體的運(yùn)動(dòng)，還沒人能做到。

    “該研究最重要的一點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，首次無需接觸而推動(dòng)一個(gè)懸浮著的反磁物體�！闭撐暮现摺⑶嗌綄W(xué)院大學(xué)教授安倍次郎（音譯）介紹說，“由于該技術(shù)簡單而且基本，預(yù)計(jì)它能用于日常生活的許多領(lǐng)域，比如運(yùn)輸系統(tǒng)、娛樂活動(dòng)、光照制動(dòng)器以及光能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等�！�

    實(shí)驗(yàn)中，研究人員演示了用激光控制溫度，使一小片磁盤狀的石墨烯懸浮在一塊釹鐵硼（NdFeB）永磁鐵的上方。石墨烯的懸空高度會(huì)隨著溫度升高而下降，反之亦然。研究人員解釋說，改變溫度會(huì)改變石墨烯的磁化率，或它被外加磁場磁化的程度。在原子尺度，是激光的光熱效應(yīng)增加了石墨烯中熱激電子的數(shù)量，熱激電子越多，石墨烯的反磁性就越弱，從而懸浮的高度就越低。

    把激光瞄準(zhǔn)石墨烯盤片中心可以控制高度，瞄準(zhǔn)邊緣能讓它運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。因?yàn)楦淖儨囟确植紩?huì)改變磁化率分布，使石墨烯在磁場中受到的斥力不均衡，從而沿著與光束運(yùn)動(dòng)相同的方向運(yùn)動(dòng)。他們?cè)O(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)裝置放在陽光下也會(huì)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速超過200轉(zhuǎn)/分鐘。這對(duì)開發(fā)光驅(qū)動(dòng)渦輪非常有用。

    研究人員預(yù)測，放大這種激光控制磁懸浮運(yùn)動(dòng)的能力，有望推動(dòng)磁懸浮制動(dòng)器、光熱太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的發(fā)展，還可用于低成本的環(huán)保發(fā)電系統(tǒng)、新型光驅(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)等領(lǐng)域。

    安倍說：“目前，我們正計(jì)劃開發(fā)一種適合該系統(tǒng)的磁懸浮渦輪葉片。其中可能會(huì)有摩擦力破壞旋轉(zhuǎn)，因此我們想用一種與MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）有關(guān)的技術(shù)，開發(fā)出高效的光能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。在制動(dòng)器方面，磁懸浮石墨烯能運(yùn)輸近乎它本身重量的任何物體。如果能成功放大這一系統(tǒng)的話，用來開發(fā)個(gè)人交通工具就不是夢(mèng)�！�

ildzxhbcqo	2012-12-29 11:16
你這一輩子活著是為了什么？ }!r pH{y

ta0049	2012-12-29 11:26
看上去很先進(jìn)

sh1986ye	2012-12-29 12:08
我靠！我想到的技術(shù)，給小日本做出來了，他娘的，要加把勁了！

yunghx	2012-12-29 12:51
從實(shí)驗(yàn)室走到民用還有很長的路呀

bairuizheng	2012-12-29 13:05
有望做飛船.

alex970409	2012-12-29 14:39
很好的東西 [ns==gDD 改天漂浮的交通工具不是夢(mèng)了

hanlinvan	2012-12-29 15:03
又是高科技啊

redplum	2012-12-29 15:13
我來了

cartinom	2012-12-29 15:22
好棒�。� /C<p^#g9. 以後個(gè)人交通工具可以在天上飛了！ /2*BdE[yG 而且還有機(jī)會(huì)是使用太陽能的環(huán)保能源！

legendlyy	2012-12-29 16:21
能放大嗎？

caramon	2012-12-29 20:30
很有趣的技術(shù)

hi_light	2012-12-29 20:56
了解了解。

hackwq	2012-12-29 21:13
你這一輩子活著是為了什么？ -Uf4v6A k{hNv\|:,

563508843	2012-12-29 21:41
頂。。。。

平風(fēng)	2012-12-29 22:08
可以用來太陽能發(fā)電了，呵呵。

東西南北	2012-12-29 22:59
很牛的樣子啊

mtiger2008	2012-12-29 23:44
好棒�。� bR>o!(M'Z\ >p;&AaXkoG 以後個(gè)人交通工具可以在天上飛了！ 4i+PiD:H 3-1a+7fD 而且還有機(jī)會(huì)是使用太陽能的環(huán)保能源

ldmin2008	2012-12-30 08:31
中國趕緊弄一個(gè)出來

tassy	2012-12-30 08:38
高科技操縱磁懸啊...

maiwudi	2012-12-30 09:30
牛掰了，加把勁

custfeifei	2012-12-30 09:57
光能控制啊，是不是完全摒棄微電子

jianke2	2012-12-30 10:02
學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)

coldsea	2012-12-30 10:42
前途是美好的，道路是曲折的

qazber	2012-12-30 11:21
以后磁懸浮要變革了

xiashaoyan1	2012-12-30 11:27
磁懸浮

tassy	2012-12-31 00:23
環(huán)保能源給力！

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