На графене – к звёздам: материал из оксида графена двигается под воздействием света

в 17:33, , рубрики: графен, космонавтика, лазер, Научно-популярное, физика, электроны

На графене – к звёздам: материал из оксида графена двигается под воздействием света - 1
Графеновая губка

Новое неожиданное свойство графена было обнаружено китайскими учёными из Нанькайского университета. Экспериментируя с «графеновой губкой», полученной из оксида графена, они обнаружили, что луч лазера способе придавать губке ощутимое ускорение.

Графеновую губку учёные получили из смятых листов оксида графена. Они пытались резать этот материал лазерным резаком, и внезапно обнаружили, что под воздействием лазерного луча материал начинает двигаться. Будучи помещёнными в вакуумную камеру, небольшие кусочки графеновой губки получилось подбросить лазером вверх на высоту до 40 см. Их заставляли двигаться даже солнечные лучи, сфокусированные при помощи обычной линзы.

Пока не до конца понятно, каким образом лазер (и свет вообще) сдвигает с места что-то ощутимо крупнее отдельных атомов. Возможно, имеет место эффект солнечного паруса, когда фотоны придают ускорение парусу, передавая ему свой импульс. Совсем недавно был запущен LightSail – первый коммерческий спутник, работающий на таком принципе.

Вторая идея, возникшая у экспериментаторов состояла в том, что под воздействием лазера из графена выбиваются атомы углерода, которые придают губке реактивное движение – но эту идею учёные, по некоторому размышлению, отбросили.

Согласно ещё одной гипотезе, графен поглощает энергию света и накапливает из-за этого заряд электронов. Когда накопленный заряд превышает ёмкость материала, «лишние» электроны «выстреливаются» наружу и придают губке импульс. Эта гипотеза была частично подтверждена, когда экспериментаторы зафиксировали ток, исходящий от кусочка губки. Неясно только, почему электроны не разлетаются в случайных направлениях, а летят организованно в одну сторону.

Если окажется, что на базе этого явления можно сконструировать, например, двигатель для космических аппаратов, то в деле космических полётов нас может ждать прорыв. Это фактически будет означать создание корабля, который может двигаться без топлива, при этом эффективность движителя на графене, по предварительным расчётам, на несколько порядков превышает эффективность солнечных парусов.

Автор: SLY_G

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля