作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 宾夕法尼亚大学的一组研究人员发现,在模拟中间层的条件下,使用激光悬浮非常薄的圆盘是可能的
在他们发表在《科学进步》杂志上的论文中,该小组描述了他们的研究,包括一种允许在非常高的高度飞行的可能方法,以及它的工作原理
地球和气象科学家希望能够将传感器发射到比现在更高的大气层
这样做可以监测气流,或许还能改善天气预报
感兴趣的区域是中间层,它是地球表面上方大约50到80公里处的大气层的一部分
在这样的高度,空气太稀薄,飞机无法飞行,气球也无法到达——目前唯一的选择是卫星和火箭
但是即使这些方法也有一个问题——空气太浓了
摩擦和热量会使长时间飞行变得不切实际
在这项新的努力中,研究人员探索了一种解决这个问题的新方法——使用来自下方的光来保持非常轻的飞行器在高处
宾夕法尼亚团队的方法包括用聚酯薄膜制造非常薄的圆盘,每个圆盘直径只有6毫米
然后,他们在圆盘底部涂上一层由碳纳米管制成的薄膜
研究人员测试了他们的想法,把圆盘放在一个真空室内,压力模拟中间层的压力
他们发现,向光盘发射激光或反射太阳光会将它们推向空中一小段距离,他们可以通过调整激光来引导光盘
简短的视频描述了什么是光驱动悬浮以及它为什么重要
信用:伊戈尔·巴加廷 两个圆盘在30 Pa大光阱环境中的受控飞行
信用:阿扎迪等
Sci
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2021;7 : eabe1127 研究人员解释说,悬浮不是由于激光的推动,而是由于激光撞击纳米管时产生的热量
他们注意到有些热量被吸收了,有些没有被吸收
撞击圆盘底部的热量传递热量的方式导致更多向下运动的分子获得速度,而不是分子获得向上的速度
结果是圆盘向上移动
在30 Pa大光阱环境中圆盘的受控飞行
信用:阿扎迪等
Sci
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2021;7 : eabe1127 20帕环境下小光阱中盘的飞行
信用:阿扎迪等
Sci
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2021;7 : eabe1127 研究人员承认他们的工作是初步的——尚不清楚这种方法是否适用于落入中间层的圆盘
此外,还需要做更多的工作来观察光盘是否可以放大到有用的大小
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