6月20日中央电视台报道，南开大学经三年研究，获得一种特殊的石墨烯材料，可以在包括太阳光在内的各种光源照射下驱动飞行，并称驱动力是传统光压的1000倍以上，可以用来实现人类梦想的光驱动空间飞行。这真的是一个伟大的发现吗？

该石墨烯的具体性质我不了解，但是根据报道中提出的原理，该材料不可能在自由空间中提供超过传统光压的驱动力。文中给出的原理是石墨烯受光照射后会发射电子，发射电子获得的动量反推，当然超过直接吸收，或者反射回去一个没有静止质量的光子。但是这个过程可以持续吗？也就是说，只要有光，在空间中可以持续发射电子吗？当然是不可以的，光电子的能量不过几个电子伏特，石墨烯发射一些电子出去以后，自身带正电荷，只要石墨烯或者飞行器电位超过电子的能量，电子就出不去了。而且，如果这一原理成立，并不需要特殊的石墨烯，普通的光电材料就可以。

如果该光驱动原理不成立，那么报道视频中石墨烯被光照射后快速运动，又是怎么回事呢？首先实验中的石墨烯很轻，只有4毫克，其次，它放在一个真空管里面。石墨烯在光照下是可以发射电子的，自然就会带上正电荷，以石墨烯被照部分及周边为一个整体，由于丧失部分电子，整个区域在电荷再平衡过后带正电，也就是部分真空管壁也带正电，管壁排斥石墨烯使它快速移动。这是一个简单的静电效应。

那么材料究竟可以不可以实现“光驱动”空间飞行呢？如果先在空间铺设一条无穷长的真空管，的确可以用光持续驱动很小质量的物体。自由空间呢？其实也可以，因为任何材料都可以。只是考虑它对光子的吸收，效率不会比厨房里的锡箔纸更高。

补附：文章发表在Nature Photonics上了，链接如下

http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2015.105.html

推动原理解释绝对有问题，光电子发射得到的反推动量少得可怜。如果是光驱动，在光的照射下，应该持续移动才对，明明是一跳一跳的。

新闻联播的一个视频下面可以看到：

http://news.enorth.com.cn/system/2015/06/21/030321039.shtml

上面的讨论以新闻为依据。

新闻里石墨烯的质量和文章中的不一样。新闻说4毫克，文章中只有0.4毫克（不同样品不一样）。对于那么轻（1毫克/CC），质量那么小的物体，实验中用到的激光太强了（86W/平方厘米，光斑大小约4平方毫米，相当于功率3.5W），一两秒的照射足够直接将热斑处的石墨烯加热到几千上万度（从新闻视频上看，被加热部分的体积大约只有整块样品的10%，也就是大约0.04毫克，几焦耳的能量能将该体积的石墨烯加热到几万度），即使没有气体脱附，石墨烯本身的气化也可以变成热火箭了。

文章中另提到多次激光照射后样品质量没有变化。这有两个可能。一是质量变化太小，测量不出来，但的确有质量损失，不排除热火箭原理。如果完全没有质量变化，或者不足以支持热火箭，那么静电解释可以成立。

这个问题的主要讨论网页见陈学雷研究员的博文：

http://blog.sciencenet.cn/blog-3061-899676.html

另有姬杨先生的气体脱附解释：

http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-899915.html