“光压飞行”领飞世界

乔喻

每天，阳光照到脸上，我们已经习以为常，但是，你或许不知道阳光还具有“推动飞船”的力量。以阳光压力为动力，设计“太阳帆飞船”，去遨游太空，这可不是“胡思乱想”，而是渐行渐近的科技新成果。

奇怪，阳光怎么会有压力

天气热，到游泳池里戏水纳凉，你会明显感觉到来自水的压力，水的压力挤压肺部，会让人感觉呼吸有些困难。

站在风口，人会被吹个趔趄，这是为什么？道理也很简单，空气流动形成风，风吹动你，说明空气是有“气压”的。

一束阳光照射到你身上，你没感觉它有“冲击力”，然而，阳光的“光压”仍旧是存在的。

你当然会有疑问，阳光咋会对物体有压力嘛。这个问题也好理解，光线是由许多小微粒向前运动形成的，这些小微粒叫光子。光子具有“物质性质”，它们汇聚在一起，以“光线”的方式“向前冲”，就会像水流、气流一样给物体带来压力。只是这种压力太小，人体根本感觉不出来。

我们虽然感觉不到光的压力的存在，但是把“轻若鸿毛”的薄片放到真空管里，然后用阳光照射它，它就会被阳光的“冲击力”推动着向前跑——看来，阳光的压力可以变成物体前进的动力呀。

最早，天文学家开普勒在观测慧星时，看到所有彗星的“长尾巴”，都指向太阳的反方向，似乎是太阳上有“风”吹向彗星的尾巴。开普勒“理智”地认为，太阳是没有“风”的，应该是阳光的冲击力对彗星的尾巴施加了力量，这是科学家第一次凭观察感知到了“光压”的存在。

狂想，利用“光压”能做啥

光的压力可以变成动力，使用“光动力”能实现哪些科学幻想呢？

科幻作家这样狂想过：做一艘太空飞船，飞船上不需要传统动力设备，只需要插上一面很大的“太阳帆”，让阳光压力推动“太阳帆”，带着飞船向前跑，只要阳光能照射到的地方，“太阳帆飞船”便能到达。

“太阳帆飞船”被想得很美，靠谱吗？当然靠谱。虽然1平方米太阳帆面上产生的推力还不到1只蚂蚁的质量，但是如果将太阳帆面做到“足够大”，“小蚂蚁”的力量就一定能聚积成“大象”的能量。再说飞船在太空中运行处于失重状态，又无空气阻力，并不需要太大的动力。研究表明，太阳帆的直径达到500米时，只要表面光滑平整，它接受到的“光动力”可供太空飞船以每小时24万千米的速度向远离太阳的方向飞行，这个速度是火箭的6倍。经过15年的航程，乘坐这样的飞船就能飞行到太阳系边缘，继而进入另一个恒星系，利用另一个恒星的“光动力”继续飞行。

“光压发电机”也被人们“狂想”出来了。如果把“光压风车”也做到足够大，阳光一照，它就“呼呼”地转动起来，光能就转换成了动能，将“光压风车”连接到发电机上，新一代的“太阳能发电装置”就产生了。依靠“光压发电机”，我们将获得取之不尽、用之不竭的清洁能源，火电站、水电站、核电站，在“光压风车发电站”面前都成了灰头土脸的家伙，“光压发电”是真正意义上的绿色供电方式。

“光动力”对于宏观世界大物件来说微乎其微，我们很难用阳光来驱动一个生活物体。如果阳光照进微观世界，阳光的“压力值”将变得非常强大。科学家用纳米材料做成了许多微机器，“光动力”对于这些纳米机器来说是很强大的，所以说用光驱动小机器运转，在微观世界有着广阔的应用前景。比如科学家正打算用光子来取代电子，让光压代替电压驱动计算机运行，制造“光子计算机”。如果说“光子计算机”拥有骏马的速度，眼下“电子计算机”就只能算是“龟速”了。

物理学家弗里德曼毕生致力于“太阳帆飞船”的研制，早在1976年他就提出利用一个64万平方米的太阳巨帆飞船航向哈雷彗星进行探测的思路，美国宇航局认为太过“离谱”而没有采纳。他后来离开美国宇航局，组建了自己的“行星协会”，联络更多的科学家致力于“太阳帆飞船”的研制，尽管经历多次失败，但弗里德曼坚信“太阳帆飞船”定会成功……

骄傲，中国光压技术推出新成果

美国、俄罗斯、日本都在研发“太阳帆飞船”方面有大动作，虽然这些大动作屡次失败，但这并不影响科学家一定要研发成功的信心。

最近，我国南开大学的科学家团队寻找到了一种可以制造“太阳帆”的石墨烯材料。这种材料可经各种光源驱动飞行，其技术创新的关键点是：石墨烯材料可以将微弱的“光压”放大1000倍以上，达到“阳光你把我轻轻一推，我就启动自生的千倍动力”。能将“光动力”放大的石墨烯材料，立即成为“太阳帆飞船”研发界的明星，因为以前“太阳帆飞船”试制的失败并不是光压原理的失败，而是“材料应用”的失败。以前，科学家都是用铝膜、聚乙烯等材料“造帆”的，而中国科学家发现的石墨烯材料，似乎才是制造“太阳帆”的对路产品。

我们不妨看看这种石墨烯材料的光压飞行实验：研究人员将一个4毫克形似“海绵”的圆饼状三维石墨烯材料放置到真空管中，然后用光源推动，“海绵”瞬间发生了水平或竖直方向的位移，最大移动距离可达40厘米。这“轻轻一照便会大动”的实验结果，真是令人兴奋。

别小看这个实验结果，这是科学家第一次用“光动力”来推动一个宏观物体。这话什么意思？意思是：用中国的石墨烯材料制造“太阳帆飞船”，可以从地球上直接发射到太空中。中国石墨烯不但可以制造“太阳帆飞船”，还可以在现实生活中研发“太阳帆飞机”“太阳帆汽车”。 能放大光动力的石墨烯可以改变许多日常用具的动力源，让光动力走进寻常百姓家。到时候，家庭轿车就不需要加油喽，因为它是一辆“光动力汽车”，用光一照，它就可以带你周游世界了。

中国石墨烯解决了“光动力产品”制造的材料问题，让“光压飞行”真正实现了真实有效的材料基础。在这个基础上，“光压原理”才会真正给我们的生活提供真实可靠的“光压飞行”制品。看来，中国光压技术正欲“领飞”世界呀。