Аспірант Прінстона побудував “килим-літак”

Автор/джерело -  © Кореспондент.net

У лабораторії Прінстонського університету проходять випробування невеликого "килима-літака", який являє собою пластиковий лист, який хвилеподібно вигинається під дією електричного струму.

10-сантиметровий прозорий пластиковий лист рухається завдяки "брижі" – його поверхнею під дією струму від одного краю до іншого йдуть дрібні хвилі, створюючи потік повітря.

Прототип, згідно зі статтею, опублікованою в Applied Physics Letters, рухається зі швидкістю приблизно сантиметр на секунду.

При цьому його творець – аспірант Ноа Джафферіс – сподівається збільшити швидкість до метра на секунду.

Джафферіс каже, що ідея створити такий апарат з’явилася в нього під час читання математичної роботи відразу після вступу до аспірантури в Прінстоні. Він відмовився від перспективного проекту друку наночорнилом електронних схем і вибрав роботу, яка, здавалося, ближча до "Казок 1001 ночі", ніж до інженерії XXI століття.

Професор Джеймс Штурма, який очолює дослідницьку групу Джафферіса, визнав, що йому спочатку проект здавався нерозважливим.

"Було важко контролювати з високою точністю поведінка листа, бо він деформувався при високих частотах", - сказав він BBC.

"Не маючи можливості точно передбачити, як поводитиметься лист, ми не могли застосовувати електричний струм з правильними параметрами, щоб в результаті вийшов рух вперед", – сказав учений.

Протягом двох років дослідники встановлювали датчики по всьому листу, щоб точно регулювати його поведінку.

Після точного регулювання хвилі, нарешті, стали відповідати розрахункам, і невеликий "килим" зміг рухатися.

У документі, що описує проект, слово "летить" завжди пишеться в лапках. Джафферіс і його співавтори таким чином підкреслюють, що у листа більше спільного з апаратом на повітряній подушці, ніж з літаком.

"Лист має перебувати близько до землі, – пояснив Джафферіс Бі-бі-сі. – Таким чином повітря потрапляє в "пастку" між листом і землею, і коли хвилі рухаються в одному напрямку, він нагнітає повітря назад. Це створює тягу".

Лакшмінараянан Махадеван з Гарвардського університету, який писав у 2007 році доповідь у журналі Physical Review Letters, надихнув Джафферіса на цей проект, висловив подив і захват у зв’язку з успіхом Прінстонської наукової групи.

"Ноа не зупинився на теорії і побудував пристрій, який працює, – сказав він BBC. – Більше того, він працює досить непогано, як ми і передбачали".

Джафферіс зазначає, що рух апарату обмежений крихітними нитками, прикріпленими до батарей, і може переміщуватися на відстань кількох сантиметрів. Він збирається побудувати наступний прототип, який працюватиме на сонячній енергії і вільно літатиме на великі відстані.

Перевага цього виду руху, стверджує він, полягає у відсутності рухомих компонентів, таких як зубчасті передачі, які труться одна об одну. Цим лист відрізняється від літаків, гелікоптерів і суден на повітряній подушці.

"Ідеальним було б використовувати його в якомусь запиленому, брудному середовищі, де рухомі частини швидко забруднюються і зупиняються", – пояснив він.

Проте, визнав він, за наявних технологій "розмах крил" "килима-літака" достатньо потужного, щоб перевозити людину, склав би, як мінімум, 50 метрів. Не найвдаліший транспортний засіб для вулиці.

З іншого боку, попередні розрахунки показують, що, наприклад, на планеті Марс достатньо атмосфери, щоб плаваючі планетоходи могли ковзати над його піщаною поверхнею.