电流变液的应用与发展 - HKUST Physics.PPT

Ricky Wong Department of Physics HKUST 香港科技大學 物理系二年級 黃植謙 大綱 基本知識:固體,液體,電場 電流變液的原理 電流變液的發展與應用 電場 由正電荷連向負電荷的方向 物質的形態 固體 液體 氣體 液體?固體 水?冰(加熱/冷凍) 啫哩水?啫哩(加熱/冷凍) 固體?液體(其他?) 甚麼是電流變液? 甚麼是電流變液? 在外加電場時，它會在數毫秒（千分之一秒）間由液體變為固體 電流消失，則在瞬間回復液態 整個過程可反覆轉換。  電流變液的原理 在沒有外加電場下, 電流變液呈黏性液體狀態 施加電場後, 當中分子隨著電場方向兩極化 電流變液的原理 分子因電磁力吸引排成柱狀, 形成類似固體的硬物質 電場消失後分子重新分布, 回復原狀 電流變液的應用與發展 1947年由美國人Willis Winslow發現電流變效應 由於電流變液的強度可隨意以電場控制, 有立即反應及可還原, 能應用於減震器,剎車器, 離合器,活門等 電流變液的應用與發展 1995年5月美國能源部電流變液報告指 “電流變液將使工業和技術若干部門出現革命性的改變” 但強度一直太低(20kPa), 未能符合一般工業要求 電流變液的應用與發展 1995年開始香港科技大學物理系沈平教授,溫維佳博士,譚永炎教授,化學系楊世和博士,中國科學院物理研究所陸坤權教授等 電流變液的應用與發展 電流變液的應用與發展 新一代的電流變液的強度高達130kPa，較目前的世界紀錄高出10倍以上，令電流變液走出實驗室發展為商品的構想成為現實。 這項突破已獲《自然材料》Nature Materials 在2003年10月5日刊登。評審報告指出，該篇論文“標誌著電流變液的一項重大進展”， “可能會再度引發將此項技術商品化的興趣。”  鳴謝(排名不分先後) 香港科技大學物理系 王國彝博士 溫維佳博士 譚永炎教授 研究助理李子健先生 香港科技大學教學促進中心 李穎思小姐 夏德誠先生 岑慧敏小姐 QA * * ------------------------------------------------- +++++++++++++++++++++++ 電流變液，亦稱為智能流體，是一種介電微粒與絕緣液體（一般為矽油Silicon oil）混合而成的複雜流體。 同一環境下,它既是固體，亦是液體 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - 施加電場 - + 關閉電場 應用納米技術，研製了一種全新的離子極型電流變液，由平均直徑為50納米的顆粒與矽油混合組成，呈白色液態狀。 *