Graphen: Forscher entdecken neuartigen Lichtantrieb für Raumschiffe

Die Entdeckung war ein Zufall: Eigentlich wollten die Forscher um Chen Yongsheng etwas über die physikalischen Eigenschaften von Graphen herausfinden. Dabei entdeckten sie eine neuartige Möglichkeit, Raumschiffe mit Licht anzutreiben.

Artikel veröffentlicht am ,
Graphen: Elektronen werden abgestoßen.
Graphen: Elektronen werden abgestoßen. (Bild: Alexander Aius/Wikipedia)

Licht treibt Raumschiff an: Forscher aus China haben entdeckt, dass sich Graphen durch den Einfluss von Licht bewegt. Das könnte Raumschiffe ermöglichen, die ohne Treibstoff an Bord durch das All reisen.

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Das Team um Chen Yongsheng experimentierte mit Graphen, einem einlagigen Kohlenstoff. Die Forscher von der Nankai-Universität in Tianjin, etwa 120 Kilometer südöstlich von Peking, wollten herausfinden, ob die praktischen Eigenschaften des Graphens auch bei größeren Anordnungen erhalten bleiben. Graphen ist sehr fest und ein sehr guter elektrischer und thermischer Leiter.

Schwamm bewegt sich durch Laser

Die Forscher stellten einen mehrere Zentimeter großen Schwamm aus Graphen her, um das zu untersuchen. Hergestellt hatten sie ihn aus zusammengeknitterten Blättchen aus Graphitoxid, die sie miteinander verschmolzen hatten. Als sie den Schwamm mit einem Laser zerschneiden wollten, machte dieser einen Satz nach vorne.

Das Phänomen ließ sich wiederholen: Die Forscher steckten den Graphenschwamm in eine Vakuumkammer und setzten ihn Laser mit verschiedenen Intensitäten und Wellenlängen aus. Das gebündelte Licht bewegte den Schwamm bis zu 40 Zentimeter. Das klappte auch mit Sonnenlicht, das mit einer Lupe auf den Schwamm fokussiert wurde.

Photonenschwung ist zu gering

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Die Forscher suchten nach einer Erklärung für das Phänomen: Der Schwung der Photonen, die auf das Graphen treffen, konnte es nicht sein - dazu war der erzeugte Vortrieb zu groß. Diese Art von Antrieb nutzt das Raumfahrzeug Lightsail.

Ihrer Ansicht nach absorbiert das Graphen die Energie des Lasers, wodurch eine elektrische Ladung aufgebaut wird. Schließlich kann das Graphen nicht mehr Elektronen aufnehmen; sie werden freigesetzt. Dadurch werde der Schwamm in die entgegengesetzte Richtung gedrückt, schreiben die Forscher in einem Aufsatz, der als Preprint auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar ist.

Elektronen fliegen nicht zufällig

Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass ein elektrischer Strom von dem Schwamm wegfließt, wenn dieser mit einem Laser bestrahlt wird. Unklar ist jedoch noch, weshalb die Elektronen nicht zufällig wegfliegen.

Ihre Ergebnisse ermöglichten einen "Raumtransport, der direkt durch Sonnenlicht angetrieben wird", schreiben die Wissenschaftler. Dieser habe zwar weniger Leistung als ein Antrieb mit chemischen Raketen, aber deutlich mehr als der Segelantrieb von Lightsail.

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Eheran 20. Jun 2015

Du hast in diesem Beitrag wirklich sehr deutlich gemacht, das du weder von Physik noch...

Eheran 20. Jun 2015

Äm.... nein. Warum auch? Kannst du das irgendwie begründen? Der Impuls der Photonen geht...

Eheran 20. Jun 2015

Erstmal gilt die Impulserhaltung immer. So wie die Ladungserhaltung. Aber wo soll die...

Anonymer Nutzer 10. Jun 2015

Parkhomov ist Russe!



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