Kunnen we binnenkort door de ruimte ‘zeilen’ met het dunste materiaal op aarde? Nederlandse uitvinding doet dromen

De structuur van grafeen schematisch voorgesteld.
Thinkstock De structuur van grafeen schematisch voorgesteld.
Het ruimtetuig van de toekomst kan zich misschien voortbewegen door een uitvinding uit Nederland. Grafeen, een stof waarvoor de Nijmeegse hoogleraar Andrey Geim in 2010 de Nobelprijs kreeg, is geschikt om er een zogeheten zonnezeil van te maken. Zo'n zeil wordt voortgeduwd door deeltjes van de zon.

Het Europese ruimtevaartbureau ESA heeft op Aarde experimenten gedaan met een zeil van grafeen. Dat zeil, 3 millimeter dun, werd in Bremen naar beneden geworpen in een 100 meter hoge toren waaruit alle lucht was gezogen. In dat vacuüm scheen een laserstraal op het zeil. Een straal van 1 watt zorgde er volgens ESA voor dat het zeil versnelde met het tempo van een lift.

De zon slingert constant lichtdeeltjes het heelal in. Fotonen, heten die. Als die tegen het zeil botsen, krijgt het vaartuig een duwtje. De kracht van zo'n duw is miniem, maar de duwtjes zijn onophoudelijk en er is weinig wrijving om terug te duwen. Het zeil zou dus steeds sneller moeten gaan. Het zeil zorgt ervoor dat er geen brandstof mee naar de ruimte hoeft. Een missie kan dan spotgoedkoop worden.

Er zijn al meerdere zonnezeilen in een baan rond de Aarde geweest en Japan wil over een paar jaar richting Jupiter zeilen. Die missies maakten gebruik van een soort polyester, dat zwaarder is dan grafeen.

Grafeen is het dunste materiaal op aarde. Het is slechts één koolstofatoom dik, maar is sterker dan diamant.

Handout picture released by the German Koerber Stiftung, taken in January 2009 in Manchester shows Dutch Professor Andre Geim, working in the Center for Mesoscience and Nanotechnology in Manchester. Andre Geim and Russian-British national Konstantin Novoselov, won the 2010 Nobel Physics Prize on October 5, 2010 for pioneering work on graphene, a form of carbon which conducts electricity, the Nobel jury said.     AFP PHOTO HO / KOERBER-STIFTUNG / FRIEDRUN REINHOLD           RESTRICTED TO EDITORIAL USE
AFP Handout picture released by the German Koerber Stiftung, taken in January 2009 in Manchester shows Dutch Professor Andre Geim, working in the Center for Mesoscience and Nanotechnology in Manchester. Andre Geim and Russian-British national Konstantin Novoselov, won the 2010 Nobel Physics Prize on October 5, 2010 for pioneering work on graphene, a form of carbon which conducts electricity, the Nobel jury said. AFP PHOTO HO / KOERBER-STIFTUNG / FRIEDRUN REINHOLD RESTRICTED TO EDITORIAL USE