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中国科学家开发光动力石墨烯无燃料航天器有望实现
中新社天津6月19日电(记者张道正)南开大学19日透露，由陈永生教授和田建国教授组成的联合研究小组经过三年的研究，已经获得了一种特殊的石墨烯材料。该材料可以在包括太阳光在内的各种光源的照射下被驱动飞行，其获得的驱动力是传统光压的一千倍以上。研究结果使光飞行成为可能。
空飞机是人类探索宇宙的重要工具，但能源问题一直阻碍着人类的进一步发展。目前，几乎所有的航空/航天飞行都是由化学物质驱动的，也就是说，驱动力是通过喷射燃烧的化学物质获得的。光驱动飞行多年来一直是科学界和航空界的梦想，也是一个难题。
这种由陈永生教授团队开发的石墨烯材料，在包括太阳光在内的各种光源的照射下，在其特殊的宏观材料形态和结构以及自身特殊的电子结构的共同作用下，能够有效地驱动飞行。
在南开大学教育部功能高分子材料重点实验室，记者看到研究人员将一种重4毫克的海绵状三维石墨烯材料放入真正的空管中。在不同光源的驱动下，海绵瞬间水平或垂直移动，最大移动距离可达40厘米。
据研究人员称，实验中使用的光源很弱，如普通激光器和氙灯。发现光源的波长与石墨烯材料产生的驱动力成反比。也就是说，波长越短，材料产生的驱动力越大。通过户外实验，研究人员发现阳光也能驱动石墨烯材料移动。
这就是我们所知道的。迄今为止，科学界第一次用光推动宏观物体，实现宏观驱动。陈永生教授说，通过定量测量，这种石墨烯材料在光照下产生的力是传统光压力的1000多倍。在500千克的负载下，如果使用基于这种石墨烯材料的驱动帆板，理论驱动力至少可以达到0.09米每秒的加速度。
除了观察到这种光直接驱动飞行外，研究小组通过大量实验提出了一种新的驱动机制，即这种材料在光的作用下通过发射大量电子获得相应的驱动力，即这种特殊的驱动是通过电子注入获得的，这与传统的化学火箭完全不同。
目前，陈永生教授的团队正在进一步研究和验证这一机制。因此，这种材料也可以用作方便的电子发射源。
据了解，介绍这一成果的论文发表在国际著名学术期刊《自然光学》的网上。英国著名的科普杂志《新科学家》最近一期对这一成就进行了评论。(结束)
