Forskere udforsker at bruge lys til at svæve diske i mesosfæren

Et team af forskere ved University of Pennsylvania har fundet ud af, at det er muligt at svæve meget tynde skiver under forhold, der efterligner mesosfæren ved hjælp af laserlys. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , gruppen beskriver deres forskning, der involverer en mulig måde at tillade flyvning i meget høje højder, og hvor godt det fungerede.

Jord- og vejrforskere vil gerne kunne sende sensorer højere op i atmosfæren, end det nu er muligt. Hvis du gør det, vil det give mulighed for at overvåge luftstrømmen og måske forbedre vejrudsigterne. Interesseområdet er mesosfæren, en del af Jordens atmosfære omkring 50 til 80 kilometer over overfladen. I disse højder, luften er for tynd til at flyvemaskiner kan flyve eller for balloner at nå – de eneste muligheder lige nu er satellitter og raketter. Men selv disse tilgange har et problem - luften er for tyk. Friktion og varme ville gøre langvarige flyvninger upraktiske. I denne nye indsats, forskerne udforskede en ny måde at løse problemet på - ved at bruge lys nedefra til at holde meget lette fartøjer oppe.

Tilgangen fra holdet i Pennsylvania involverede at konstruere meget tynde skiver ud af mylar, hver, kun 6 millimeter i diameter. De coated derefter bunden af ​​skiverne med en film lavet af kulstof nanorør. Forskerne testede deres idé ved at placere skiverne i et vakuumkammer med tryk, der simulerede dem i mesosfæren. De fandt ud af, at affyring af lasere eller reflekteret sollys op mod skiverne skubbede dem op i luften et lille stykke, og at de kunne rette skiverne ved at justere laserlyset.

Forskerne forklarer, at levitationen ikke skyldtes et skub fra laseren, men den varme, der blev skabt, da laseren ramte nanorørene. De bemærker, at noget af varmen blev absorberet og noget ikke. Varmen, der ramte bunden af ​​skiverne, overførte varme på en måde, der resulterede i, at flere nedadgående molekyler fik hastighed, end molekyler fik en opadgående hastighed. Resultatet var opadgående bevægelse af skiven.

Forskerne anerkender, at deres arbejde er foreløbigt - det vides ikke, om fremgangsmåden ville fungere for diske, der falder ned i mesosfæren. Også, Der kræves mere arbejde for at se, om diskene kan skaleres op til en størrelse, der ville være nyttig.

© 2021 Science X Network