Солнечный парус из графена: реальность или фантастика?

30 Мая 2015 в 11:00, Николай Хижняк 7 556 просмотров 7

graphene

Графен, и без того удивительный материал, обладающий множеством невероятных свойств, оказывается, обладает еще одним качеством, которое, возможно, однажды сыграет важную роль в космических исследованиях. Графен приобретает моторные функции и способен двигаться вперед при воздействии на него света!

Что интересно, к такому открытию ученые пришли совсем случайно, когда проводили исследование так называемых графеновых губок — смятых между собой графеновых пластов толщиной в один атом углерода. При разрезании графеновой губки лазерным лучом ученым показалось, что часть губки начала двигаться вперед. Исследователи решили провести эксперимент повторно. Что из этого вышло, пишет научный журнал New Scientist:

«Ученые поместили графеновую губку в вакуумную среду и направили на нее лазеры с различной длиной волн и интенсивности. В результате этих манипуляций лазеры подвинули кусочки губки на расстояние 40 сантиметров. Для закрепления результатов эксперимента исследователи постарались провернуть тот же трюк, но с использованием обычных солнечных лучей, направленных на губку с помощью линз. Эксперимент оказался успешным».

Какую в конечном счете все это может принести пользу? Согласно одной из предложенных теорий, из графена можно будет построить нечто вроде солнечного паруса. Фотоны света, как известно, обладают движущей силой. И передают они эту силу в любой объект, с которым они сталкиваются. Если учесть результаты эксперимента с графеновыми губками, то этой силы будет вполне достаточно для того, чтобы двигать вперед космический корабль (при соответствующем размере паруса, разумеется).

New Scientist приводит другую теорию ученых:

«Ученые считают, что графен впитывает энергию лазерного луча и создает заряд электронов. В конце концов уровень заряда достигает своего максимума, и в результате этого начинают высвобождаться лишние электроны, которые двигают губку в противоположном направлении. И хотя пока не совсем понятно, почему электроны в данном случае не двигаются хаотично, эксперимент с графеновой губкой показал, что воздействие лазера приводит к возникновению электрического импульса, что могло бы в свою очередь говорить о правильности такого предположения».

Для подтверждения нового свойства и связанных с этим свойством теорий, конечно же, придется провести еще не один эксперимент. Рациональность создания из графена солнечных парусов пока тоже является спорной. Графен, как известно, очень трудно производить. Хотя недавние разработки MIT, возможно, смогут решить и эту проблему.

Солнечный парус из графена: реальность или фантастика?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

7 комментариев

  1. Alex Kohn

    "Фотоны света"-прикольное выражение.
    А есть фотоны рентгеновского,или гамма-излучения?

  2. SeraphM

    Если честно, не понимаю как такой парус будет эффективно работать, мало того что в космосе куча мусора и пыли, так еще и само управление кораблем будет невероятно сложным... Хотя, если это будет вспомогательной системой, то в принципе может получится неплохо. А возможно я не догоняю и этот парус будет выглядет как обычный двигатель, например ионный) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Alex Kohn

      Такой парус эффективен для межзвездных перелетов, его эффективность зависит от его площади и времени полета, поскольку "давление" фотонов очень слабое,но постоянное, скорость фотонов в вакууме равна скорости света, а расстояние, с которого они могут "давить",теоретически безгранично.
      Другими словами, межзвездный корабль с очень большим парусом (а его площадь в космосе может быть сколь угодно большой ввиду отсутствия гравитации), разогнавшись в течение длительного времени (исчисляемого годами ,десятками, а то и сотнями лет лет), может лететь сколь угодно долго с околосветовой скоростью, перелетая от звезды к звезде, и ловя их "ветер".
      Управляется же такой парус элементарно-так же,как и парус морского судна, даже еще проще- не нужно сложной системы парусов.
      Хотя-как знать, возможно, звездные парусники будут обладать очень сложной системой парусов- для улавливания света как можно большего количества звезд...

      • SeraphM

        Мм, не совсем это интересовало, но спасибо) Меня больше интересует как он будет держаться в открытом космосе, высокий уровень радиации фигня для него, но вот пыль, камни и другие быстро движущиеся объекты разве не превратят его в решето? Вообще чем выше скорость, тем выше вероятность не заметить что либо и столкнуться с этим, а парус еще и занимает большую площадь... Вообще путешествие без щита, я себе представить в принципе не могу, не знаю из чего должен быть корабль, что бы выдерживать все эти столкновения. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • Alex Kohn

          Я на этот Ваш вопрос и ответил, вообще-то: если парус-движитель для межзвездных перелетов, то там он и будет "держаться".
          Большая часть открытого космоса вовсе не наполнена пылью и мелкими камнями,которые только и делают, что прошивают навылет все, что сквозь них движется.
          Этот парус держится в развернутом состоянии посредством давления на него радиации, то есть- излучения звезды.
          Облака пыли и мелких камней обычно находятся рядом с планетами, удерживаемые на их орбитах гравитацией,а вовсе не летают беспорядочно в космосе во всех направлениях.
          Парус же такой есть смысл использовать вовсе не в межпланетных перелетах в пределах одной звездной системы, а в межгалактических, а при подлете к звездной системе,если понадобится контактировать с планетами, можно использовать челноки, использующие движители, основанные на других принципах работы, или воспользоваться импульсом, накопленным звездным парусником, чтобы маневрировать в звездной системе посредством гравитации звезды или других планет в этой самой системе.

      • curious 2

        У парусников есть разность физ. сред, точка опоры, гравитация, в космосе этого всего нет. Пока летать свободно в любом направлении удается только в научной фантастике.

        Парус развернутый рядом со звездой, например на орбите Меркурия, будет получать гораздо больше света чем на орбите Сатурна. Не думаю что получится разогнаться до значительных скоростей за приемлемое время(недели-месяцы)

  3. Ndobroslavin

    Прям "Звёздная бабочка" Вербера)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.