Продемонстрированы прототипы микродронов, способных летать у самой границы космоса — Naked Science
4 минуты
Сергей Васильев
2

Продемонстрированы прототипы микродронов, способных летать у самой границы космоса

4.8

Микроскопические пластиковые диски, покрытые нанотрубками, способны левитировать под действием солнечных лучей, подобно миниатюрным коврам-самолетам.

Схема экспериментальной установки; вверху виден левитирующий диск
Схема экспериментальной установки; вверху виден левитирующий диск / ©Matthew Campbell, Mohsen Azadi

Условной границей атмосферы и космического пространства считается линия Кармана высотой 100 километров. Выше этого уровня воздух становится слишком разреженным, и, чтобы аэродинамические аппараты — такие как самолеты — могли оставаться в полете, им потребуется развивать скорость, равную первой космической. Это делает авиацию на такой высоте практически бессмысленной.

Однако в реальности редко какие самолеты поднимаются выше 10-километровой высоты. А в мезосфере Земли, на высотах 50-80 километров, воздух уже так разрежен, что двигаться там могут лишь специализированные летательные аппараты и даже воздушные шары удерживаются в полете с трудом. Использовать эти высоты с пользой позволят микродроны новой конструкции, которые команда Игоря Баргатина из Университета Пенсильвании представила на страницах журнала Science Advances.

©Science News, Azadi et al., 2021

Для демонстрации концепции авторы использовали небольшие (шесть миллиметров в диаметре) диски, вырезанные из легкого, прозрачного полиэтилентерефталата (ПЭТ, он же — майлар или лавсан). Нижнюю сторону окружностей покрыли тонким слоем углеродных нанотрубок. Помещенные в вакуумную камеру, в которой имитировалась плотность воздуха на высоте мезосферы, такие устройства могли оставаться в полете за счет энергии падающего излучения — как лазерного, так и обычного солнечного.

Дело в том, что углеродные нанотрубки замечательно поглощают прошедшее сквозь ПЭТ излучение, заметно нагреваясь. Это вызывает локальное повышение температуры воздуха под диском, что, в свою очередь, создает направленную вверх подъемную силу, которая удерживает миниатюрный диск в воздухе, словно летающий «ковер-самолет» из сказки.

Левитация микроскопических частиц из-за неравномерного нагревания на свету называется фотофорезом, и, по словам авторов, им впервые удалось добиться стабильности такого полета. Расчеты показывают, что подобные микродроны могут подолгу, не расходуя энергии, оставаться в воздухе на большой высоте и нести на борту миниатюрные инструменты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

11 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

Asmite Qielee
2 недели назад
-
0
+
"Расчеты показывают, что подобные микродроны могут подолгу, не расходуя энергии, оставаться в воздухе" Ночью попадают же?)
Николай Ц
2 недели назад
-
0
+
"мезосфере Земли, на высотах 50-80 километров, воздух уже так разрежен, что двигаться там могут лишь специализированные летательные аппараты и даже воздушные шары удерживаются в полете с трудом." Сергей, крайне сомнительным видится, чтобы воздушные шары добирались даже до 50 км. 40 да, Баумгартнер прыгал с 39 км, после отделения статостат подвсплыл, может, и на 1-2 км. Но вряд ли больше. А до 50 км какой аэростат поднимался, не напомните?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: