پرواز در لبه جو زمین با فناوری نانو
به گزارش بوستان گفتگو، محسن آزادی و همکارانش از دانشگاه پنسیلوانیا، با استفاده از نانولوله های کربنی هواپیماهای بسیار کوچکی ساختند که می تواند در لبه جو زمین پرواز کند؛ جایی که معمولا هواپیماها و بالن ها به دلیل غلظت کم اتمسفر امکان پرواز ندارند.
به گزارش روز دوشنبه ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، یافته های اخیر محققان دانشگاه پنسیلوانیا در آمریکا نشان می دهد هواپیماهای کوچک که انرژی خود را از نور خورشید می گیرند، می توانند بیش از حد توان هواپیماها رایج اوج بگیرند.
پرواز در لبه جو آسان نیست. آزمایش های اخیر نشان می دهد که میکرو فلایرهای کوچک می توانند در جو زمین، بسیار بالاتر از حد رایج بروند. انرژی میکروفلایرهایی توسط نور خورشید تأمین می گردد.
جو زمین در ارتفاعات بین 50 تا 80 کیلومتری سطح زمین، که به عنوان مزوسفر شناخته می گردد، بسیار نازک است؛ به طوری که هواپیماها و بالن ها نمی توانند پرواز نمایند، اما محسن آزادی و همکارانش در دانشگاه پنسیلوانیا نوید فناوری را می دهند که قادر است از نور استفاده کند تا اجسام را به پرواز در آورد.
محققان دیسک های شفاف با قطر 6 میلی متر از جنس پلی استری موسوم به میلار را برش دادند و قسمت های پایین آن را با نانولوله های کربنی پوشاندند. هنگامی که این ساختار توسط نور گرم می گردد، در داخل محفظه خلاء فشاری شبیه به فشار مزوسفر می توانند همانند هواپیمای کوچک شناور شوند.
نتایج این پروژه در نشریه Science Advances به چاپ رسیده است.
نانولوله های کربنی نقش بسیار کلیدی دارند تا میکروفلایرها بتوانند در شرایطی شبیه مزوسفر پرواز نمایند. نانولوله ها نور را جذب و میکروفلایرها را گرم می نمایند.
مولکول های هوا وقتی با هواپیمای گرم شده برخورد می نمایند، انرژی می گیرند و با سرعت بیشتری از آن دور می شوند. این مولکول ها از برخورد با نانولوله های کربنی موجود در انتهای میکروفلایر، انرژی مازاد به دست می آورند.
این ویژگی به لطف مساحت سطحی بالای نانولوله ها به دست می آید، این مساحت سطحی بالا موجب می گردد تا مولکول های هوا چندین بار با نانولوله ها برخورد نمایند. با این کار مولکول ها گرم تر می شوند و انرژی بیشتری نسبت به آنهایی که به قسمت بالای آن برخورد می نمایند، به دست می آورند.
این انرژی اضافی مولکول ها موجب حرکت سریع تر آنها می گردد. در نتیجه، مولکول های هوا با سرعت بیشتری از پایین میکروفلایر حرکت می نمایند و این تفاوت حرکت مولکول های پایین و بالای میکروفلایر، موجب پرواز آن می گردد.
میکروفلایرها می توانند با نور خورشید یا نور لیزر کار نمایند و در آینده ابزارهای کوچکی برای اندازه گیری شرایط مزوسفر باشند.،ایرنا
منبع: ایران آنلاین