天津北方網訊:『向太陽要能源!』 經過3年努力研究,南開大學化學學院教授陳永勝和物理學院教授田建國的聯合科研團隊,獲得了一種特殊的石墨烯材料,該研究成果令『光動』飛行成為可能。日前,陳永勝被評為『天津市優秀科技工作者標兵』。
『光直接驅動飛行』是各國科學家爭相研究的難題。憑借對該研究領域敏銳的洞察力和審慎分析,陳永勝帶領科研團隊夜以繼日展開科研攻關,終於提出了一種『三維交聯石墨烯』高分子材料設計理念,以二維石墨烯為聚合單元,實現了二維石墨烯單元的直接三維交聯,獲得了既保持石墨烯本征結構又同時具有高導電性/高比表面及交聯網絡結構的石墨烯體相材料。他率先將石墨烯交聯網絡材料引入超級電容器儲能器件中,實現了高能量密度/高循環性等優良性能,他發現這類三維石墨烯材料具有獨特的高效光致電子發射機制,並基於這一機制首次實現了宏觀光驅動。
實驗發現,光源的波長與石墨烯材料產生的驅動力成反比,即波長越短,材料產生的驅動力越大。『這是我們了解到的,迄今為止科學界第一次用光推動一個宏觀物體並實現宏觀的驅動。』陳永勝說,『通過計算,500公斤的負載,如果利用基於這種石墨烯材料制備的驅動帆板,理論上獲得的驅動力至少能使其達到0.09米每秒的加速度』。
國際知名學術刊物《Nature Photonics》評述道:『這一發現展現了基礎物理學上的意義和其在下一代航天器驅動中的潛力。』同時,利用上述光致電子發射機制,這類材料在常溫常壓下合成氨和水分解制氫等方面都展現出巨大的應用潛力。陳永勝獲得的上述創造性和系統性的學術成就,極大地影響並帶動了相關學科領域的發展,特別是對提高我國在相關領域的學術水平做出了重要貢獻。(津雲新聞編輯付勇鈞)