研究模型加速纳米粒子的新方法

在一项新的研究中，伊利诺伊大学和密苏里科技大学的研究人员模拟了一种操纵纳米粒子作为一种替代推进模式的方法，该微型太空船需要非常小的推力。

该团队模拟了一个使用光来产生电磁场的系统。使用由玻璃或一些其他材料制成的中性纳米颗粒，其绝缘而不是传导电荷。纳米粒子变得极化。所有正电荷在场方向上移位，负电荷在相反方向上移位。它产生一个内部电场，产生一个力，使粒子从储层移动，通过喷射器漏出，然后从加速器射出，产生推力。

该研究已经进行了大约8年的研究，分析表明该技术可以发挥作用，并提出了成功的参数。

“挑战在于选择正确的介质介电常数，适当的充电量，所有这一切都发生了，”约翰瓦罗维说，他是美国大学格兰杰工程学院航空航天工程系副教授“你必须为纳米粒子本身以及纳米粒子在结构中移动时的材料选择合适的材料。”

该技术基于称为等离子体的物理学领域，研究光学光或光学电磁波如何与纳米级结构(如条形或棱镜)相互作用。

Rovey解释了当光线照射到纳米级结构时，会发生共振相互作用。它会在该结构旁边产生强大的电磁场。并且那些电磁场可以通过向这些结构附近的纳米级粒子施加力来操纵粒子。该研究的重点是如何将纳米粒子送入加速器结构或注射器以及注射器中板的角度如何影响这些纳米粒子上的力。

“这个概念的主要推动因素之一是太空缺乏或缺乏电力供应，”罗维说。“如果我们可以直接利用太阳，让阳光直接照射在纳米结构上，就不需要电源或太阳能电池板来提供电力。”

罗维说这项研究是一项数值模拟。下一步将是在实验室中创建纳米级结构，然后加载到系统中，应用光源，并观察纳米粒子如何移动。

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