Karbon modifikasyon grafenin daha önce bilinmeyen bir özelliğinin keşfi tamamen tesadüftü ve şimdi uzay yolculuğunda devrim yaratabilir. Gelecekte, uzay sondaları ve hatta uzay gemileri tamamen yeni bir şekilde ışıkla çalıştırılabilir.
Tianjin (Çin). Pekin’in yaklaşık 120 kilometre güneydoğusundaki Tianjin’deki Nankai Üniversitesi’nden Chen Yongsheng ve meslektaşları, grafen karbon modifikasyonu üzerinde deneyler yaptılar. Mukavemet veya iletkenlik gibi önceden bilinen özelliklerin daha büyük düzenlemelerde bile korunup korunmadığını öğrenmek istediler.
Bir grafen süngeri lazerlerden geçer
Araştırmacılar, deneyleri için buruşuk grafit oksit tabakalarını bir araya getirerek bir sünger yaptılar. Ancak süngeri lazerle kesmek istediklerinde öne sıçradı.
Büyülenen ve şaşıran araştırmacılar, süreci tekrarladılar: ve lazer vurduğu anda sünger hareket etmeye devam etti. Yongsheng ve meslektaşları, onu bir vakum odasına yerleştirdiler ve farklı yoğunluk ve dalga boylarındaki lazerlere maruz bıraktılar. Lazer ışını süngeri 40 santimetreye kadar hareket ettirdi. Bu işlem, bir büyüteçle odaklanan güneş ışığı ile bile daha küçük boyutlarda tekrarlanabilir.
Foton momentumu veya elektrik yükü
Araştırmacılar şüpheli bir şekilde fenomen için bir açıklama aradılar. Grafene çarpan fotonların basıncı hızla ortadan kaldırılabilir. Basınç çok düşük ve süngerin itme gücü çok yüksek. Bilim, örneğin itici güç olarak tam olarak bu foton basıncını kullanan Lightsail uzay aracından elde edilen karşılaştırılabilir ölçüm değerlerine sahiptir.
Araştırmacılar, grafenin lazerin enerjisini emerek elektrik yükünün oluşmasına neden olduğundan şüpheleniyorlar. Malzeme artık elektronları kabul edemez hale gelir gelmez ani bir deşarj meydana gelir. Bu süngeri ters yönde hızlandıracaktır.
Daha ileri deneylerde, araştırmacılar, bir elektrik akımının süngere bir lazerle ışınlanır uygulanmaz süngerden uzaklaştığını kanıtlayabildiler. Bununla birlikte, şimdiye kadar, elektronların neden rastgele – yani her yöne – uçup gitmediği hala tamamen açık değil.
Gelecekte, bu yeni bilgi, uzay sondalarını ve uzay gemilerini, enerjisini güneşten alan güçlü bir tahrik sistemi ile donatabilir. Hala kimyasal roketlerin itme gücünden daha zayıf olmasına rağmen, güneş yelkenleri denilenden önemli ölçüde daha fazla itme gücü sağlıyor.