Ricky WongRicky WongDepartment of Physics Department of Physics

HKUSTHKUST香港科技大學香港科技大學物理系二年級物理系二年級

黃植謙黃植謙

大綱大綱 基本知識基本知識 :: 固體固體 ,, 液體液體 ,, 電場電場

電流變液的原理電流變液的原理

電流變液的發展與應用電流變液的發展與應用

電場電場 由正電荷連向負電荷的方向由正電荷連向負電荷的方向

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物質的形態物質的形態 固體固體

液體液體

氣體氣體

液體液體固體固體 水水冰冰 (( 加熱加熱 // 冷凍冷凍 ))

啫哩水啫哩水啫哩啫哩 (( 加熱加熱 // 冷凍冷凍 ))

固體固體液體液體 (( 其他其他 ?)?)

甚麼是電流變液甚麼是電流變液 ??• 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

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。

電流變液的原理電流變液的原理 在沒有外加電場下在沒有外加電場下 , , 電流變液呈黏性液體狀態電流變液呈黏性液體狀態

施加電場後施加電場後 , , 當中分子隨著電場方向兩極化當中分子隨著電場方向兩極化

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施加電場施加電場

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電流變液的原理電流變液的原理 分子因電磁力吸引排成柱狀分子因電磁力吸引排成柱狀 , , 形成類似固形成類似固體的硬物質體的硬物質

電場消失後分子重新分布電場消失後分子重新分布 , , 回復原狀回復原狀

關閉電場關閉電場

電流變液的應用與發展電流變液的應用與發展 19471947 年由美國人年由美國人 Willis WinslowWillis Winslow 發現電流發現電流變效應變效應

由於電流變液的強度可隨意以電場控制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有立即反應及可還原 , , 能應用於減震器能應用於減震器 ,,剎車器剎車器 , , 離合器離合器 ,, 活門等活門等

電流變液的應用與發展電流變液的應用與發展

19951995 年年 55 月美國能源部電流變液報告指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電流變液將使工業和技術若干部門出現革命性的改變部門出現革命性的改變””

但強度一直太低但強度一直太低 (20kPa), (20kPa), 未能符合一般工未能符合一般工業要求業要求

19951995 年開始年開始香港科技大學香港科技大學物理系物理系沈平沈平教授教授 ,,溫維佳溫維佳博士博士 ,, 譚永炎譚永炎教授教授 ,, 化學系化學系楊世和楊世和博士博士 ,, 中國科學院物理研究所中國科學院物理研究所陸坤權陸坤權教授教授等等

電流變液的應用與發展電流變液的應用與發展

電流變液的應用與發展電流變液的應用與發展

應用應用納米納米技術，研製了一種全新的離技術，研製了一種全新的離子極型電流變液，由平均直徑為子極型電流變液，由平均直徑為 5050 納納米的顆粒與矽油混合組成，呈白色液米的顆粒與矽油混合組成，呈白色液態狀。態狀。

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新一代的電流變液的強度高達 130kPa130kPa ，較，較目前的世界紀錄高出目前的世界紀錄高出 1010 倍以上，令電流變倍以上，令電流變液走出實驗室發展為商品的構想成為現實。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》這項突破已獲《自然材料》 Nature MateriNature Materials als 在在 20032003 年年 1010 月月 55 日刊登。評審報告日刊登。評審報告指出，指出，該篇論文“標誌著電流變液的一項該篇論文“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重大進展”， “可能會再度引發將此項技術商品化的興趣。”術商品化的興趣。”

鳴謝鳴謝 ((排名不分先後排名不分先後 ))

香港科技大學物理系香港科技大學物理系王國彝博士王國彝博士溫維佳博士溫維佳博士譚永炎教授譚永炎教授研究助理李子健先生研究助理李子健先生

香港科技大學教學促進中心香港科技大學教學促進中心李穎思小姐李穎思小姐夏德誠先生夏德誠先生

岑慧敏小姐岑慧敏小姐

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