Ученые показали первый стабильный полет предмета, управляемый светом
Фото:
Идеи

Ученые показали первый стабильный полет предмета, управляемый светом

Инженеры из Пенсильванского университета совершили серьезный прорыв в разработке климатических датчиков нового поколения. Как сообщает Futurism, им удалось успешно поднять в воздух и управлять с помощью света двумя небольшими майларовыми пластинами. Новая технология позволит переносить на расстояния до 80 км и питать небольшие датчики с полезным грузом до 10 миллиграмм – такой подход будет полезен при изучении атмосферы Земли и развертывании временных радиоточек.

Новая система состоит из двух ключевых частей — фотофореза и пластин, выполненных из синтетического полиэфирного волокна. Фотофорез формирует световой поток, который направляется на сверхтонкие и легкие пластины и поднимает их над землей. По заявлениям ученых, эта конструкция — первый пример стабильного фотофоретического полета, а сопутствующая теоретическая модель, разработанная руководителем исследования Мохсеном Азади, в будущем позволит управлять поведением пластин в атмосфере.

В ходе серии экспериментов ученые разместили майларовые пластины над специальным покрытием, составленными из множества светодиодов. Энергия от этих светодиодов нагревала нижнюю часть майлара, двигала частицы воздуха под пластиком и отталкивала пластины от стола. При активации лампочек пластины поднимались вверх, а при передвижении светового луча — передвигались над столом. Высота полета определялась мощностью светодиодов.

После успешных испытаний ученые составили компьютерную модель для более эффективных сценариев применения технологии. Согласно подсчетам, левитирующая пластина аналогичных размеров может перемещаться в 80 километрах над землей и нести груз весом до 10 миллиграмм.

Авторы отметили, что небольшая грузоподъемность полностью компенсируется типом используемых сенсоров — такого веса будет достаточно для кремниевых чипов. Кроме того, первые пластины — это альфа-версия реального продукта, который будет способен поднять более крупные датчики.

«Когда они сказали, что у них есть объект сантиметрового размера, который они могут левитировать с помощью фотофоретических сил, я был крайне скептически настроен. Однако то, что они сделали, не зависит от температурного градиента, который дает очень маленькие силы, но может быть использован в разных сценариях. Я думаю, что это потенциально очень полезно и новаторски. Эта система только кажется простой, на самом деле это не так», — заявил Яэль Ройхман, физик из Тель-Авивского университета, который не принимал участия, но следил за ходом исследования.

Сейчас команда дорабатывает используемые материалы и в ближайшее время собирается провести более масштабные испытания. В долгосрочной перспективе новая технология будет переносить небольшие сенсоры по атмосфере, поддерживать их зависание над определенными районами и проведение различных замеров.