石墨烯這樣的新興技術(shù)受到了全球的關(guān)注，近日，石墨烯進(jìn)行了一場(chǎng)太空之旅，石墨烯旗艦項(xiàng)目的研究者們與歐洲太空總署（ESA）合作，準(zhǔn)備進(jìn)行兩項(xiàng)與空間應(yīng)用相關(guān)的石墨烯技術(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)研究小組將分別探索石墨烯作為太陽(yáng)帆上的光推進(jìn)材料和衛(wèi)星循環(huán)熱管的智能涂層的優(yōu)勢(shì)所在。

　　在實(shí)驗(yàn)室努力工作了一個(gè)漫長(zhǎng)的夏天之后，石墨烯旗艦項(xiàng)目的研究者們與歐洲太空總署（ESA）合作，準(zhǔn)備進(jìn)行兩項(xiàng)與空間應(yīng)用相關(guān)的石墨烯技術(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。

　　兩個(gè)研究小組將分別探索石墨烯作為太陽(yáng)帆上的光推進(jìn)材料和衛(wèi)星循環(huán)熱管的智能涂層的優(yōu)勢(shì)所在。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都將在模擬太空的極端條件的微重力條件下進(jìn)行。太陽(yáng)帆將在落塔實(shí)驗(yàn)里漂浮在微重力中，而研究熱管的研究小組將在拋物線飛行中體驗(yàn)失重狀態(tài)。

　　石墨烯旗艦是一個(gè)全歐洲的科研聯(lián)盟，致力于通過實(shí)驗(yàn)研究將石墨烯技術(shù)引入到成熟的實(shí)際應(yīng)用中。石墨烯是一種單層原子厚的碳層，由于其具備優(yōu)異的電氣、機(jī)械和熱性能，而擁有極其廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)在石墨烯的這些性能將在極端微重力條件下進(jìn)行測(cè)試，以便將它的應(yīng)用潛力擴(kuò)展到新的領(lǐng)域當(dāng)中去。

　　循環(huán)熱管是廣泛用于衛(wèi)星和航空航天中的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)是通過將工作液在管道中轉(zhuǎn)化為氣體，從高溫的儀器中吸收熱量來完成冷卻工作的。在地面上取得了令人滿意的結(jié)果之后，一個(gè)來自石墨烯旗艦項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)將去證明，即使在微重力條件下石墨烯涂層也能提高熱管的工作效率。

　　為了測(cè)試石墨烯涂層在微重力環(huán)境下的效果，研究人員將參與一項(xiàng)由歐洲太空總署與新太空公司合作推行的低引力拋物線飛行項(xiàng)目。通過進(jìn)行一系列的拋物線操作，這一操作模擬了微重力環(huán)境，研究人員將體驗(yàn)失重狀態(tài)。

　　CNR的研究員Meganne Christian說：“我真的很興奮，我以前從來沒有做過這樣的事情，看到這些我們已經(jīng)研究了很長(zhǎng)時(shí)間的材料最終在我們希望的條件下工作，真的很令人興奮。”劍橋大學(xué)的研究員Yarjan Samad說：“我對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)感到興奮，并期待著體驗(yàn)低重力，在微重力環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)將是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但我們已經(jīng)都做了很多工作，我認(rèn)為我們將在提高性能方面取得巨大的成果。”

　　這一實(shí)驗(yàn)是由石墨烯旗艦項(xiàng)目和以下合作伙伴共同進(jìn)行的：比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的微重力研究中心；英國(guó)劍橋大學(xué)的劍橋石墨烯中心；意大利國(guó)家研究委員會(huì)（CNR）的有機(jī)合成和光活性研究所以及微電子和微系統(tǒng)研究所；最后是在全球航空航天、太空系統(tǒng)、高科技儀器制造、發(fā)射和軌道服務(wù)以及衛(wèi)星服務(wù)管理方面的領(lǐng)導(dǎo)者--意大利的Leonardo Spa。

　　來自Leonardo Spa的Marco Molina博士說，“我們很高興能參加這次實(shí)驗(yàn)，并首次測(cè)試石墨烯在衛(wèi)星循環(huán)軌道方面的應(yīng)用。掌握像石墨烯這樣的新興技術(shù)，并利用它們來開發(fā)尖端產(chǎn)品，對(duì)于像Leonardo Spa這樣的公司來說是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@些公司的競(jìng)爭(zhēng)力來源于創(chuàng)新。”

　　輕帆可以通過照亮反射表面的光線提供動(dòng)力來推動(dòng)太空中的物體。由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)（TU Delft）的博士生組成的研究小組GrapheneX，開發(fā)了一項(xiàng)測(cè)試石墨烯在光推進(jìn)應(yīng)用中的潛力的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)是通過將激光照射在微重力環(huán)境中自由漂浮的石墨烯膜進(jìn)行的。荷蘭的代爾夫特空間研究所也在為GrapheneX項(xiàng)目提供支持。一位參與GrapheneX項(xiàng)目的博士生說：“如果你想制造一種太陽(yáng)帆，那么你選擇的材料是否很輕是非常重要的，石墨烯作為太陽(yáng)帆材料最主要的優(yōu)勢(shì)就是它具有很高的強(qiáng)度以及極輕的質(zhì)量。”

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)將在德國(guó)不來梅的ZARM落塔進(jìn)行，作為歐洲航天局“Drop Your Thesis！”項(xiàng)目的一部分，這個(gè)實(shí)驗(yàn)將邀請(qǐng)學(xué)生提出關(guān)于微重力實(shí)驗(yàn)的想法。為了創(chuàng)造極端的微重力條件，將引力降低至地球引力的100萬分之一，一個(gè)包含實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)人員的太空艙將在146米高的塔上被彈射出來，以此提供了9.3秒的失重狀態(tài)。

　　“像ZARM落塔這樣的設(shè)施令人印象深刻，在規(guī)模上和數(shù)量上必須合作一致才能保證整個(gè)過程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，我很榮幸能參與這次實(shí)驗(yàn)。”代爾夫特理工大學(xué)GrapheneX團(tuán)隊(duì)中的另一個(gè)博士生Rocco Gaudenzi表示。這兩項(xiàng)雄心勃勃的實(shí)驗(yàn)是石墨烯的多樣性潛能的絕佳展示，它將為擴(kuò)大石墨烯前沿研究奠定基礎(chǔ)。

　　瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的教授，石墨烯旗艦項(xiàng)目的主任Jari Kinaret表示：“這兩個(gè)項(xiàng)目體現(xiàn)了石墨烯旗艦項(xiàng)目的雙重特性：循環(huán)熱管項(xiàng)目是以實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的應(yīng)用為目標(biāo)，而輕帆項(xiàng)目與基礎(chǔ)研究緊密相連，并且建立在只有石墨烯能提供的獨(dú)特組合的基礎(chǔ)上。我感到特別自豪的是，其中一個(gè)項(xiàng)目是由學(xué)生們?cè)谂c空間應(yīng)用完全分離的領(lǐng)域發(fā)起的：這展示了下一代研究人員的創(chuàng)造力，并展示了我們的旗艦計(jì)劃，或許我應(yīng)該說是宇宙飛船的不同部分之間有時(shí)具有令人驚訝的聯(lián)系。”

　　劍橋大學(xué)的教授，石墨烯旗艦項(xiàng)目的科學(xué)技術(shù)總監(jiān)和管理委員會(huì)的主席Andrea Ferrari補(bǔ)充道，“這是石墨烯第一次在接近零重力的條件下進(jìn)行空間應(yīng)用測(cè)試的實(shí)驗(yàn)，這也是石墨烯旗艦項(xiàng)目小組和歐洲太空總署的第一次合作；同時(shí)有了清晰的應(yīng)用途徑，這要?dú)w功于石墨烯旗艦項(xiàng)目的合作伙伴，世界領(lǐng)先的航空航天公司——Leonardo。我們已經(jīng)計(jì)劃在未來的2到4年里將石墨烯進(jìn)一步推進(jìn)到太空工業(yè)中，并且另外兩個(gè)零重力實(shí)驗(yàn)計(jì)劃已經(jīng)得到確認(rèn)。”