史峰
陽(yáng)光照到臉上,你或許不會(huì)知道陽(yáng)光具有“推動(dòng)飛船”的力量。以陽(yáng)光的壓力為動(dòng)力,設(shè)計(jì)太陽(yáng)帆飛船,去遨游太空,這可不是“胡思亂想”,而是漸行漸近的科技新成果。
奇怪,陽(yáng)光怎么會(huì)有壓力
一束陽(yáng)光照射到你身上,你沒(méi)感到陽(yáng)光的“沖擊力”,但是陽(yáng)光的“光壓”卻仍舊存在。科學(xué)家發(fā)現(xiàn):當(dāng)陽(yáng)光照射在物體上時(shí),就會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用力,這種力就源于“光壓”。
你當(dāng)然會(huì)有疑問(wèn),陽(yáng)光咋會(huì)對(duì)物體有“壓力”嘛。這個(gè)問(wèn)題也好理解,光線是由許多小微粒向前運(yùn)動(dòng)形成的,這些小微粒叫光子。光子具有“物質(zhì)性質(zhì)”,它們匯聚在一起,以“光線”的方式“向前沖”,就會(huì)像“水流”“氣流”一樣給物體帶來(lái)壓力。只是這種壓力太小,人體根本感覺(jué)不出來(lái)。
我們雖然感覺(jué)不到光壓的存在,但是把“輕若鴻毛”的薄片放到真空管里,然后用陽(yáng)光照射它,它就會(huì)被陽(yáng)光的“沖擊力”推動(dòng)著“向前跑”——看來(lái),陽(yáng)光的壓力可以變成物體前進(jìn)的動(dòng)力呀。
狂想,利用“光壓”能做啥
光的“壓力”,可以變成“動(dòng)力”,使用“光動(dòng)力”能實(shí)現(xiàn)哪些科學(xué)幻想呢?
科幻作家這樣狂想過(guò):做一艘太空飛船,飛船上不需要傳統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備,只需要“插上”一面很大的“太陽(yáng)帆”,讓陽(yáng)光壓力像推動(dòng)“太陽(yáng)帆”,帶著飛船“向前跑”,只要陽(yáng)光能照射到的地方,“太陽(yáng)帆飛船”便能到達(dá)。
“太陽(yáng)帆飛船”想得很美,靠譜嗎?
當(dāng)然靠譜。雖然1平方米太陽(yáng)帆面上產(chǎn)生的推力還不到1只螞蟻的重量,但是如果太陽(yáng)帆面做到“足夠大”,“小螞蟻”的力量一定能聚積成“大象”的能量。再說(shuō)飛船在太空中運(yùn)行處于失重狀態(tài),又無(wú)空氣阻力,并不需要太大的動(dòng)力。
同時(shí),“光壓發(fā)電機(jī)”也被人們“狂想”出來(lái)了。如果把“光壓風(fēng)車”也做到足夠大,陽(yáng)光一照,它就“呼呼”地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),光能就轉(zhuǎn)換成了動(dòng)能,將“光壓風(fēng)車”連接到發(fā)電機(jī)上,新一代的“太陽(yáng)能發(fā)電裝置”就產(chǎn)生了。依靠“光壓發(fā)電機(jī)”,我們將獲得取之不盡用之不竭的清潔能源。
驕傲,中國(guó)光壓技術(shù)推出新成果
中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、日本都在研發(fā)太陽(yáng)帆飛船方面有“大動(dòng)作”,雖然這些“大動(dòng)作”屢次失敗,但這并不影響科學(xué)家們一定要“研發(fā)成功”的信心。正是基于這樣的信心,不斷有科學(xué)家加入到研發(fā)太陽(yáng)帆飛船的隊(duì)伍中來(lái)。
中國(guó)南開(kāi)大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)近期尋找到了一種可以制造“太陽(yáng)帆”的石墨烯材料,這種材料可經(jīng)各種光源驅(qū)動(dòng)飛行,其技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)是:石墨烯材料可以將微弱的“光壓”放大1000倍以上,達(dá)到“陽(yáng)光你把我輕輕一推,我就被啟動(dòng)自生千倍動(dòng)力”。
能將“光動(dòng)力”放大的石墨烯材料,立即成為“太陽(yáng)帆飛船”研發(fā)界的“明星”,因?yàn)橐郧疤?yáng)帆飛船試制的失敗并不是“光壓原理”的失敗,而是“材料應(yīng)用”的失敗。以前,科學(xué)家都是用“鋁膜”“聚乙烯”等材料“造帆”的,這些材料都不是制造“太陽(yáng)帆”的最佳材料。中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的石墨烯材料,才是制造“太陽(yáng)帆”的對(duì)路產(chǎn)品。
中國(guó)石墨烯,不但可以制造“太陽(yáng)帆飛船”,還可以在現(xiàn)實(shí)生活中研發(fā)“太陽(yáng)帆飛機(jī)”“太陽(yáng)帆汽車”。 能放大“光動(dòng)力”的石墨烯可以改變?cè)S多“日常用器”的“動(dòng)力源”,讓“光動(dòng)力”走進(jìn)尋常百姓家。到時(shí)候,家庭轎車就不需要加油了,因?yàn)樗且惠v“光動(dòng)力汽車”,只要有光照,它就可以帶你周游世界。
中國(guó)石墨烯解決了“光動(dòng)力產(chǎn)品”制造的材料問(wèn)題,讓“光壓飛行”的真正實(shí)現(xiàn)有了真實(shí)有效的材料基礎(chǔ),在這個(gè)基礎(chǔ)之前,“光壓原理”才會(huì)真正給我們的生活提供真實(shí)可靠的“光壓飛行”制品??磥?lái),中國(guó)光壓技術(shù)正欲“領(lǐng)飛”世界呀。