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■電流變液實驗。網上圖片
電流變現象於1947年由美國科學家溫斯洛發現。他將澱粉加在橄欖油中,然後攪拌成一種懸浮液。在試驗中,他意外地發現了一個奇怪的現象,即這種懸浮液在沒有加上電場時,可以像水或油一樣自由流動。可是當一加上電場時,其懸浮液的黏度變稠。當撤消電場時,它又立即回到低黏度的液體狀態。因為這種懸浮液的黏度可以用電場來控制,科學家把它稱為電流變液體,並把這種場誘導下液體黏度可逆變化的物理現象稱為「溫斯洛現象」或「電流變效應」。
在過去的40年,研究人員對電流變液進行了大量的研究,以期其能夠發展成為工業產品應用於各行各業。然而,因為所研究出來的電流變液材料的屈服強度達不到工程材料的應用要求。也就是說,材料的「硬度」達不到固體物質的標準。除此之外,液態-固態轉換的時間響應、材料屈服強度對溫度的依賴特性、材料純度對電流表性能的影響以及與材料需要電源支持等因素,最終都沒有獲的成功。
溫維佳教授研究的「巨」電流變液改變了上述尷尬局面,不僅屈服應力強度遠遠超出工程應用的要求,其他性能也大幅得到改善,尤其是時間響應等關鍵參數完全達到了工業應用的要求。測試結果表明,巨電流變液具有以下特性:液體-固體間快速轉換響應;超高強度屈服應力;電場操控靈活、控制範圍廣;材料輕便易於各種應用設計等特性。這些優異的特性將會給汽車減震系統、建築減震領域,以及液壓系統、離合器系統等帶來一場革命。目前智能材料實驗室已經可以設計並生產巨電流變液。
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