Una rappresentazione di dischi levitanti a energia solare
Shefer et al. Natura
I dischi a forma di unghie che possono portare alla luce solare un giorno possono trasportare il sensore attraverso l’accesso più sottile e più freddo dell’atmosfera. Volando più degli aerei commerciali o dei palloncini meteorologici, tali greggi possono rivelare nuove intuizioni sul mutevole tempo e il modello climatico della Terra.
Levitanti dispositivi sfruttano un evento chiamato fotoforesis. È stato scoperto per la prima volta oltre 150 anni fa quando il chimico William Kruk ha inventato il radiometro, uno strumento con furgoni in bianco e nero che girano quando esposti alla luce solare. Questo perché il furgone assorbe la luce e rilascia il calore e questo calore aumenta la velocità delle molecole di gas che di loro. Poiché i lati neri del furgone sono caldi rispetto ai bianchi, spostano la velocità più elevata nel gas, causando il flusso del vento in una direzione con una forza sufficiente per piegare il furgone.
“Abbiamo preso questo vago fisica e l’abbiamo applicato a qualcosa che può effettivamente colpire molte persone e aiutarci a capire come cose come il clima e il clima si stanno sviluppando nel tempo”, Ben Shefer All’Università di Harvard.
Per sviluppare il disco levitante, lo Shefer e i loro colleghi hanno creato un dispositivo a livello di 1 centesimo realizzato con due fogli di ossido di alluminio pieni di fori in micro-scala. Quando arriva a contatto con la luce, il foglio inferiore – che includeva strati alternativi di cromo con ossido di alluminio – è più caldo del foglio superiore come i lati neri di un furgone radiometro. Ha anche creato un flusso d’aria direzionale, ma si muove verso l’alto anziché lateralmente.
Sotto luci bianche a LED e laser – impostato per uguale intensità di circa il 50 percento della luce solare naturale – questa forza di sollevamento ha ritardato il dispositivo. Questo è un miglioramento rispetto ad altri volantini a solare, che richiede una lieve intensità più volte rispetto alla luce solare. Ma le prestazioni si sono verificate anche con la pressione dell’aria nelle condizioni del laboratorio, che era diverse migliaia di volte più deboli della superficie terrestre.
Fortunatamente, la posizione di quella bassa pressione dell’aria è comune – come la mesosfera, uno strato superiore dell’atmosfera che si estende da 50 a 85 chilometri sopra il pianeta. I ricercatori affermano che ridimensionando fino a 3 cm, saranno autorizzati a trasportare 10 mg di carico utile ad un’altitudine di 75 chilometri, in modo che il sensore possa essere portato in un’area in modo che sia difficile studiare. Shefer coinstalla le rare tecniche di startup per commercializzare stormi di dispositivi tali ad alto consumo per il monitoraggio e le telecomunicazioni atmosferiche.
Dopo che il sole tramonta, la modellazione del computer suggerisce che il disco può rimanere in onda usando il calore dalla superficie terrestre. “Se riesci a rimanere in alto di notte, è solo un grande cambiamento dalla sistemazione o dalla caduta”, dice Bargatina di igor All’Università della Pennsylvania, il cui laboratorio sta facendo ricerche simili.
Soggetto:
