Солнечный свет заставил полимерные диски левитировать в условиях мезосферы
Новые микродроны смогут летать у самой границы космоса
Команда исследователей из американского Университета Пенсильвании под руководством Игоря Баргатина разработала новую конструкцию микродронов из полимерных дисков. Результаты научной работы были опубликованы в журнале Science Advances.
Линия Кармана, находящаяся на расстоянии 100 км, считается условной границей атмосферы. Из-за разряженности воздуха аэродинамические аппараты должны были развивать первую космическую скорость для того, чтобы оставаться в полете. Мезосфера начинается на высоте от 50 до 80 километров. В этой области полет возможен только для специализированной техники, а также воздушных шаров. Американские ученые заявили, что новая технология позволит выводить микродронов на рекордную высоту.
Для этого они изготовили диски из полиэтилентерефталата (ПЭТ), диаметром 6 мм. Нижняя поверхность дисков была покрыта тонким слоем из углеродных нанотрубок. Диски были помещены в вакуумную камеру, в которой имитировали плотность воздуха мезосферы.
Полет полимерных дисков обеспечивался за счет лазерного и солнечного излучения. Поглощая излучение, проходящее через ПЭТ, углеродные нанотрубки нагревались, что также способствовало нагреву воздуха пол дисками. Теплый воздух создавал подъемную силу, способную удержать полимерный диск в воздухе.
По словам авторов научной работы, им впервые удалось стабилизировать процесс фотофореза, заключающийся в левитации микроскопических частиц, вызванной их неравномерным нагреванием под излучением. Специалисты отметили, что в будущем удастся разработать новый класс микродронов, способных подолгу оставаться в воздухе без расхода энергии. Такие дроны также можно будет снарядить миниатюрными инструментами и датчиками.