Ett team av forskare vid University of Pennsylvania har funnit att det är möjligt att sväva mycket tunna skivor under förhållanden som efterliknar mesosfären med hjälp av laserljus. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga framsteg , gruppen beskriver sin forskning som involverar ett möjligt sätt att tillåta flygning på mycket höga höjder och hur bra det fungerade.
Jord- och väderforskare skulle vilja kunna skicka sensorer högre upp i atmosfären än vad som nu är möjligt. Om du gör det kan du övervaka luftflödet och kanske förbättra väderprognoserna. Intresseområdet är mesosfären, en del av jordens atmosfär cirka 50 till 80 kilometer över ytan. På dessa höjder, luften är för tunn för att flygplan ska kunna flyga eller för att ballonger ska nås - de enda alternativen just nu är satelliter och raketer. Men även dessa tillvägagångssätt har ett problem - luften är för tjock. Friktion och värme skulle göra långvariga flygningar opraktiska. I denna nya insats, forskarna undersökte ett nytt sätt att ta itu med problemet - genom att använda ljus underifrån för att hålla väldigt lätt hantverk uppe.
Lagets tillvägagångssätt i Pennsylvania innebar att man konstruerade mycket tunna skivor av mylar, varje, bara 6 millimeter i diameter. De belagde sedan skivornas botten med en film gjord av kolnanorör. Forskarna testade sin idé genom att placera skivorna i en vakuumkammare med tryck som simulerade dem i mesosfären. De fann att avfyrning av lasrar eller reflekterat solljus uppe vid skivorna pressade dem upp i luften ett litet avstånd, och att de kunde styra skivorna genom att justera laserljuset.
Forskarna förklarar att svävningen inte berodde på ett tryck från lasern utan på värmen som skapades när lasern träffade nanorören. De noterar att en del av värmen absorberades och en del inte. Värmen som träffade skivornas botten överförde värme på ett sätt som resulterade i att fler nedåtgående molekyler fick hastighet än vad molekyler fick en uppåtgående hastighet. Resultatet blev uppåtgående rörelse av skivan.
Forskarna erkänner att deras arbete är preliminärt - det är inte känt om tillvägagångssättet skulle fungera för skivor som tappades i mesosfären. Också, mer arbete krävs för att se om skivorna kan skalas upp till en storlek som skulle vara användbar.
© 2021 Science X Network
