Ионолет розміром з монетку літає без крил, пропелерів і рухомих частин
Source:
Літаючі роботи розміром з комах зазвичай призначені для імітації біологічних комах, тому що біологічні комахи вважаються майстрами ефективного дрібного польоту. Ці літаючі микроаппараты з машущим крилом (FMAV) наближаються за розмірами до реальних комах, а демонстрація роботи деяких роботів розмірів з бджіл насправді дивує: вони можуть злітати, линути і навіть занурюватися у воду. Утім, створити крихітного робота з махають крилами, які може рухатися у всіх ступенях свободи, необхідних для управління, досить складно, вимагає складних механічних передач і складного програмного забезпечення.
Неважко здогадатися, чому біоміметичний підхід є кращим: у комах було кілька сотень мільйонів років, щоб опрацювати всі рухи, що й інші способи, з допомогою яких ми з'ясували, як змусити роботів літати самостійно (а саме: системи на основі пропелерів), масштабуються до малих розмірів не дуже добре. Але є інший спосіб літати, і на відміну від крил або аеродинамічних поверхонь, до такого тваринам не вдалося додуматися: электрогидродинамическая тяга, яка не вимагає наявності рухомих частин, тільки електрики.
Маленький ионолет
Електрогідродинамічного (EHD) двигуни, які іноді називаються іонними двигунами, що використовують высокосильное електричне поле для створення плазми іонізованого повітря. Іони (в основному, позитивно заряджені молекули азоту) притягуються до негативно зарядженої решітці і по дорозі потрапляють у нейтральні молекули повітря, надаючи їм імпульс, з якого народжується іонна тяга.
Ідея, по суті, не особливо нова: загальне явище відоме вже кілька сотень років, і які час люди думали, що його можна використовувати в пілотованих літаках. Втім, щоб підняти людину, потрібно неймовірно велика структура випромінювачів і колекторних решіток.
У 2003 році на величезному іонному літаку політала миша Орвіл, але крім симпатичних картинок ми не отримали нічого. Технологія не стала практичною.
Перед вами ионокрафт, який в даний час розробляється в Каліфорнійському університеті в Берклі. Він крихітний — всього 2 на 2 сантиметри важить 30 мг і ще 37 мг — гідростабілізатор (хоча енергія подає по дроту). У невеликих масштабах відсутність рухомих частин стає серйозною перевагою, тому що не потрібно турбуватися про те, як масштабувати механічні елементи, такі як трансмісії, нижче точки, коли вони перестануть працювати. З урахуванням вантажу гидростабилизатора ионокрафт міг злітати і зависати при вхідному сигналі 2000 вольт з напругою трохи нижче 0,35 мА.
Магія, чи не так? Ніяких рухомих частин, повна тиша і літальний апарат. Більш масштабні двигуни на EHD можуть бути непрактичними, але зменшення масштабу по суті робить їх краще, так як електростатичні сили не залежать від масштабу. Це означає, що малі двигуни мають краще співвідношення тяги до ваги, а також більш низькі вимоги до напруги. І в невеликих масштабах перевага ионокрафта перед FMAV аналогічних розмірів в тому, що можна розробити контролер з квадротором в якості відправної точки, оскільки ионокрафт використовує чотири подруливающих решітки в аналогічної конфігурації Оскільки у нього немає обертових пропелерів, він не може скористатися перевагами зміни кутового моменту для повороту, однак використовує цікаву схему нишпорення, поки у нього є простір для маневру.
Як і з іншими літаючими микроаппаратами, великим питанням буде можливість автономної роботи з корисним навантаженням. На даний момент ионокрафт переносить корисну навантаження більше своєї ваги, але йому потрібно всього сім проводів для харчування, даних і заземлення. Вчені з Берклі вважають автономію досяжною.
Гарною новиною буде те, що є багато можливостей для поліпшень. Як думаєте, за іонним транспортом майбутнє? Розкажіть .
Більше:
Венера має газ, вироблений мікробами. Вчені знайшли іноземців?
Був припущення, що може бути життя на Венери Протягом багатьох років вчені шукають життя на Марсі. Але хто знає, може вони там не дивляться? У 2017 році дослідники з США та Великобританії почали шукати ознаки життя на Венері, яка є другою за величино...
Чи може мелатонін допомогти лікувати коронавірус?
Деякі лікарі вважають, що гормон сну допомагає при коронавірусі Схоже, що в переліку потенційних методів лікування COVID-19, які дослідники запропонували протягом декількох місяців пандемії, ще одне поповнення: мелатонін. Лікар в Техасі каже, що він ...
Що таке "гормон любові" і хто його не вистачає?
Окситоцин - гормон любові Людське тіло виробляє величезну різноманітність гормонів, кожен з яких виконує своє завдання. Наприклад, багато відомих ендорфінів приносять людям відчуття радості, а надлишок кортизолу сигналізує про стресовий стан людини. ...
Новини
Як електромагнітні хвилі від блискавок впливають на живі клітини?
У будь-який момент часу, в різних куточках світу, гримить близько 2000 гроз. від постійних ударів блискавок резонує в зоні між поверхнею Землі і іоносферою, з-за чого виникає таке явище як . Вважалося, що виникають електромагнітні...
Вчені відучили комарів пити кров і поширювати хвороби
Деякі види комарів активно поширюють величезна кількість смертельних хвороб, серед яких значаться жовта лихоманка і вірус Зіку. Вони переносяться між організмами під час пиття крові, тому вчені вирішили придумати метод управління ...
Експеримент: чи впізнають риби себе в дзеркалі?
Це досить дивно усвідомлювати, але вміння впізнавати своє обличчя в дзеркальному відображенні — це досить рідкісний навик у тваринному світі. Люди здатні впізнавати себе приблизно з 15-місячного віку — на це також здатні деякі вид...
Вчені визначили «неврологічні патерни» свідомості
Нове дослідження з використанням функціональної магнітно-резонансної томографії (fMRI) показує, що картина мозку людини, що знаходиться у вегетативному стані або стані мінімальної свідомості відрізняється від картини активності мо...
Останні чотири роки видалися найспекотнішими в сучасній історії
Про те, що глобальне потепління може стати причиною , відомо вже давно. На жаль, багато людей не усвідомлюють серйозність цієї проблеми, так як кліматичні зміни відбуваються настільки повільно, що без порівняння температурних пока...
Лазер виявився здатний жонглювати краплями
Підвішені за допомогою лазерного пучка микрометровые гліцеринові краплі починають рухатися по орбітах, які за своєю формою нагадують траєкторію куль жонглера. До такого несподіваного відкриття прийшли фізики з Німеччини та Швеції,...
Миші змогли відновити ампутовані пальці за допомогою двох білків
Можливо, в майбутньому люди зможуть відновлювати втрачені кінцівки — на це, у всякому разі, натякають медичні експерименти. Вченим вже відомо, що при певних умовах організм може виростити кістки, але їм досі не вдавалося зафіксува...
В Африці знайдено сліди древніх льодовиків
чи Можете ви повірити, що колись давно, по землях Африки пропливали величезні льодовики? Якщо врахувати, що протягом довгої історії материки сильно змінювали своє розташування, це цілком може бути. У геологів вже є вагомі докази —...
Доведено: бактерії жертвують собою, щоб захистити колонію від антибіотиків
Незважаючи на свої крихітні розміри, бактерії неймовірно хитрі. Щоб захистити себе і свою колонію від впливу антибіотиків, вони можуть перечекати небезпеку будучи в сплячці, або ж розвинути генетичну стійкість до препаратів. Дослі...
До кінця 21 століття більшість океанів поміняє колір
Зміна клімату викликає значні зміни в стані фітопланктону у Світовому океані, і нове дослідження показало, що в найближчі десятиліття ці зміни сильно вплинуть на колір океану, посилюючи його сині і зелені області. Супутники повинн...
Доведено: жіночий мозок зберігає молодість довше, ніж чоловічий
Про те, що між жіночим і чоловічим мозком існують структурні відмінності, вченим відомо вже давно. Так, у 2017 році дослідники з Amen Clinics вивчили 20 000 фотографій головного мозку і з'ясували, що жіночий мозок набагато активні...
Знайдено відділ мозку, що змушує людей сміятися і відчувати ейфорію
Хірургічна операція на мозку — вкрай складний процес, в ході якого пацієнтам іноді важливо залишатися у свідомості. Це необхідно, щоб хірург в будь-який час міг заговорити з людиною і переконатися в правильній роботі його мовних, ...
Три проекти геоинженерии, які можуть полагодити або зламати Землю
Від вирощування лісів з площею континент до заклику дощу, вчені почали пропонувати, відчувати і навіть впроваджувати масштабні проекти геоинженерии, щоб радикально перетворити планету. Ці проекти призначені для вирішення таких про...
Наша галактика виявилася зовсім не плоским диском, як вважалося раніше
Результати дослідження міжнародної групи астрономів, в журналі Nature Astronomy, говорять про те, що наша рідна галактика Чумацький Шлях зовсім не схожа на плоский «блін», як було прийнято вважати раніше. Ближче до країв галактика...
Альпи і пляжі: шикарний дизайн інтер'єру допоможе людям в глибокому космосі
Коли справа доходить до створення внутрішньої частини космічного апарату, інженери часто віддають перевагу функціональності, а не естетики, зосереджуючись на матеріалах і обладнанні, які є безпечними і ефективними для виконання на...
Експеримент: як самотність впливає на тіло і розум людини?
Як ви думаєте, чи витримаєте ви перебування у ізольованій кімнаті без світла протягом цілого місяця? Професійний гравець в покер Річ Алати поставив 100 000 доларів на те, що все це йому по плечу — він легко погодився пожити 30 дні...
Сонячний зонд «Паркер» вийшов на другу орбіту навколо Сонця
Сонячний дослідник «Паркер», створений NASA, став рекордсменом вже на самому початку своєї місії, коли взяв титул найшвидшого космічного апарату в історії, відібравши його у надзвичайно успішного зонда «Нові горизонти». І через кі...
Вчені навчилися визначати стать кремованих людей
Збереглися до наших часів кістки древніх людей здатні багато розповісти про їх побут та звичаї. Археологи можуть легко визначити їх стать, вимірявши розміри кісток — у чоловіків і жінок вони сильно відрізняються. На жаль, такий ме...
Марсохід «Кьюріосіті» зробив важливе відкриття за допомогою простого інструменту
Апарат «Кьюріосіті» прибув на Марс в 2012 році, і за цей час розкрив безліч фактів про Червоній планеті. В основному він використовував складні пристрої на зразок свердла і бортовий лабораторії, але для недавнього обчислення щільн...
Google створила базу з тисячею записів синтезованої мови
Схоже, в найближчому майбутньому людське спілкування буде зведено до мінімуму. По крайней мене все до цього іде: ось Google, наприклад, змогли зібрати базу даних з тисячею записів синтезованої англійської мови, повідомляється в бл...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!