15.02.2021
Сергей Васильев
2
2 204

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.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

5 часов назад
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

15.02.2021
-
0
+
"Расчеты показывают, что подобные микродроны могут подолгу, не расходуя энергии, оставаться в воздухе" Ночью попадают же?)
"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?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: