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Graphen für Raumschiffe mit Lichtantrieb

Lichtantrieb
Bild (Remix): Pixabay | Bild-Info

Eigentlich war es nur ein Zufall. Ein chinesisches Forscherteam um Chen Yongsheng von der Nankai-Universität in Tianjin, ca. 120 Kilometer südöstlich von Peking, experimentierte mit Graphen, einem ganz besonderen Material aus reinem Kohlenstoff und stellte dabei fest, dass sich das Material durch Licht bewegen lässt. Dieser Effekt könnte für eine ganz neue Art von Lichtantrieb für Raumschiffe und Sonden genutzt werden.


In ihrem Experiment wollten die Forscher die Leitfähigkeit und Festigkeit von Graphen genauer untersuchen. Dazu fertigten sie einen wenige Zentimeter großen Graphen-Schwamm an, indem sie zerknitterte Graphitoxid-Blättchen miteinander verschmolzen.

Als sie anschließend den Schwamm mit einem Laser zerschneiden wollten, bewegte sich der Schwamm. In weiteren Versuchen wurde der Schwamm in einer Vakuumkammer unterschiedlichen Wellenlängen und Lichtintensitäten ausgesetzt und ließ sich bis zu 40 Zentimeter weit bewegen. Sogar durch Sonnenlicht, das mit einer Lupe auf den Schwamm fokussiert wurde, ließ sich dieser bewegen.

Zunächst überlegten die Forscher, ob der sogenannte Photonendruck für diesen Effekt verantwortlich sein könnte, der bei Raumfahrzeugen mit einem Sonnensegel als Antrieb genutzt werden soll. Diese Erklärung konnten die Forscher jedoch ausschließen, da der Photonendruck nicht ausreichen würde, um eine derart starke Bewegung zu verursachen. Wahrscheinlich, so vermuten die Forscher, absorbiert das Graphen die Energie des Lasers, wodurch eine elektrische Ladung aufgebaut wird, die sich ab einer bestimmten Größe schlagartig entlädt, seltsamerweise genau in die entgegengesetzte Richtung, aus der der Laserstrahl kommt, was dem Graphen-Schwamm einen Schub nach vorne verleiht.

Dieser Bewegungseffekt könnte laut des Forscherteams zukünftigen Raumfahrzeugen oder Sonden erheblich mehr Vortrieb liefern als herkömmliche Sonnensegel.

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