清华大学初次发现微观标准超光滑存在
来源:海关总署网 发表于2019-07-13 06:10:25 编辑:梅西
摘要: 永不中止的机械表、永不磨损的轴承不再悠远 清华大学初次发现微观标准超光滑存在 来历:北京日报 2019-11-20 任敏 近来,清华大学魏飞教授带领的研讨团

  永不中止的机械表、永不磨损的轴承不再悠远

  清华大学初次发现微观标准超光滑存在

  来历:北京日报 2019-11-20 任敏

   近来,清华大学魏飞教授带领的研讨团队宣告,在国际上初次检测到大气环境中微观标准的超光滑现象,这为人类往后战胜冲突现象带来了一线曙光 一旦制作出超光滑的资料和器材,上一次发条就永不中止的机械表、永不磨损的轴承都不再悠远。

  

   有数据显现,全国际约三分之一至二分之一的一次性动力在冲突过程中耗费,工业发达国家因冲突磨损构成的丢失占到GDP的5%到7%。在微纳米标准内,跟着资料单位体积上的外表积急剧增大,界面冲突成为限制器材功能和寿数的关键因素。

   处理冲突磨损问题的 良方 便是完成超光滑。超光滑真的存在吗?曩昔20年,许多科学试验证明,它只在特别的微纳米标准且大多数在超高真空条件下完成,但这离实践使用很远。科学家们一度以为,在微观标准下完成超光滑简直不可能。

   10年间,清华大学化学工程系教授魏飞带领的团队在碳纳米管方面做了许多研讨。他们发现,碳纳米管相邻的两层管壁之间可发作大标准的相对滑动,这是研讨超光滑的抱负资料。随后,他们联合清华大学微纳米力学与多学科穿插立异研讨中心与北京大学信息学院展开试验。

   研讨人员首要制作出可谓 完美 的碳纳米管,而且证明碳纳米管在长达数厘米的范围内没有任何缺点。但是碳纳米管的直径仅为几纳米,约为头发丝的万分之一,长度却能够到达数厘米,要想精准地丈量内管和外管之间的相对运动十分困难。研讨团队规划出一种新颖的符号方法,他们在碳纳米管的外表负载许多二氧化钛纳米颗粒,这种颗粒能散射可见光,经过观测这些纳米颗粒之间的距离改变,就能够获取碳纳米管表里管层之间的相对滑动信息。

   在试验中,研讨人员观察到,厘米级长度的碳纳米管表里壁之间能够发作快速的相对滑动,而且丈量出管壁间的超低冲突力,然后证明了超光滑现象。风趣的是,这种冲突力与碳纳米管的长度没有关系,即不管多长的碳纳米管,其内层都能够被轻易地抽出来。

   值得一提的是,他们还发现,在两头发作开裂的碳纳米管外壁上负载一些纳米片状结构,就能够天然构成一个 微型风车 ,轻轻吹一口气,就能高速作业,这也直接证明了超光滑现象。

   国际闻名冲突理论专家、以色列特拉维夫大学的Michael Urbakh教授以为,这项作业 以其里程碑式的新颖发现,确认无疑地证明了微观标准超光滑的存在,毫无疑问,这是第一次观察到从微观到微观标准下如此低的冲突力。

   魏飞说: 咱们为完成超光滑供给了抱负模型,其他资料只需满意这三个条件,也相同能够完成超光滑,往后纳米器材范畴大有可为。

   2019年11月20日 14:49:03

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