纳米粒子电致流变技术新突破 香港科技大学和中国科学院的研究人员研制出1种包覆型纳米粒
香港科技大学和中国科学院的研究人员研制出1种包覆型纳米粒子悬浮液,通电时,该悬浮液会变得像塑料一样坚硬。 研究人员在草酸氧钛钡纳米粒子表面包覆一层3~5nm、具有较
研究人员在草酸氧钛钡纳米粒子表面包覆一层3~5nm、具有较大分子偶极矩的脲,然后悬浮在硅油中。施加电压后,极化的纳米粒子沿电场方向排列形成柱状结构。这表明,当在垂直于柱状结构方向上施加剪切力时,悬浮液会表现出固体的行为。这是人们首次可控地利用分子偶极子的纳米级电场,在0.01s内实现可逆的固-液转变。 研究发现,悬浮液的静态屈服应力随电场的增加大致呈线性增
研究发现,悬浮液的静态屈服应力随电场的增加大致呈线性增加。在5kV/mm的电场中,当悬浮液中纳米粒子的体积含量为30%时,静态屈服应力达130kPa,是组成悬浮液材料静态屈服应力的20倍。 20世纪80年代工程研究认为,如果在工程中获得广泛应用,电
20世纪80年代工程研究认为,如果在工程中获得广泛应用,电致流变(ER)液的屈服应力应在20~50kPa范围内。传统ER液由于屈服应力不够,以至于在很多应用领域无法使用,而新型的ER液则可轻松胜任。 研究人员认为,包覆的脲分子与纳米粒子及/或硅油之间会产生短程相互作用,这种相互作用是电致流变效应的关键因素。目前他们正对这种相互作用进行更详细的研究,并打算开发可用于工业环境的ER器件。 这种ER液有望用于减震器、电控离合器和电控机械阀等,如果
这种ER液有望用于减震器、电控离合器和电控机械阀等,如果与可根据环境振动产生电信号的传感器结合,还可制得“智能”减震器、“智能”离合器和“智能”阀门。(军 译)
