Essas pequenas aeronaves são alimentadas inteiramente pelo calor do sol

Com uma explosão de luz, os “pára-quedas” de metal finos de bolacha levitam no ar. As invenções curiosas são menores que um centavo e não precisam de painéis solares, hélices ou motores para se mover. Os enxames futuros dos pequenos panfletos poderiam explorar nossa atmosfera à beira do espaço ou mesmo além. Esta lasca de ar, chamada mesofera, fica aproximadamente de 50 a 80 quilômetros acima do nível do mar e faz a atmosfera e o espaço da Terra. Alguns estudos sugerem que a camada é o “canário do mineiro” para as mudanças climáticas, porque a formação de nuvens nessa região extremamente fria é altamente sensível a mudanças no dióxido de carbono, temperatura e vapor de água. Um estudo mais aprofundado da camada atmosférica pode produzir insights valiosos, mas a elevação é alta demais para que balões e aeronaves atinjam e muito baixos para os satélites – consumindo -o o apelido da “ignorosfera”. Os dispositivos de luz de penas, descritos na natureza, poderiam, em teoria, carregar monitores para a mesosfra. Um dia, eles podem até ser usados ​​para analisar a atmosfera em Marte a um custo relativamente baixo, alimentado apenas pelo calor do sol. “Se todo o potencial dessa tecnologia puder ser realizado, enxames ou matrizes de tais… os folhetos poderiam estar coletando dados de alta resolução sobre a temperatura, a pressão, a composição química e a dinâmica do eólico da mosfã no próximo decade. Uma tecnologia semelhante, mas não estava envolvida neste trabalho. “O que começou como uma curiosidade vitoriana pode em breve se tornar uma ferramenta essencial para investigar a região mais ilusória da atmosfera.” “Você realmente não acredita até vê -la”, disse o autor de estudo Ben Schafer, da Universidade de Harvard, à natureza. Mas os painéis são pesados ​​e caros para transportar o espaço. Uma alternativa que começou como um dispositivo semelhante a um brinquedo inventado há mais de 150 anos colheria diretamente o calor do sol. O próprio brinquedo parece simples. Imagine um cata-vento de quatro folhas-como as que as crianças sopram para girar. Cada folha, chamada de “palheta”, é pintada de preto de um lado e branco do outro. Essas palhetas são montadas em um eixo e envoltas em uma câmara de baixa pressão semelhante a uma lâmpada. A engenhoca aproveita esse efeito. “Quando as palhetas são expostas à luz brilhante, elas começam a girar, como se fossem empurradas no lado negro”, escreveu Bargatin. O fenômeno cativou cientistas brilhantes na época, incluindo James Maxwell e Albert Einstein. O movimento não poderia ser devido à radiação solar – o que alimenta nossos painéis solares – porque as palhetas giravam para o outro lado. Fótons, ou partículas leves, “empurre” uma superfície com mais força ao saltar de volta, comparada a ser absorvida. Em outras palavras, o lado branco deve contribuir com mais energia para o spin.Instead, o “brinquedo” funciona como faz graças à transferência de calor e a gás. Quanto maior sua energia, mais rápido eles se movem. Se as palhetas são mais quentes que o ar circundante, as moléculas de gás próximas ganham velocidade à medida que esbarram aleatoriamente nas superfícies das palhetas. Como o lado preto do brinquedo aquece mais à medida que absorve mais energia, esse lado dá a gás próximo mais força do que o lado branco, gerando fluxo de ar. O efeito, chamado fotoforese, é especialmente notável a baixas pressões. Assim, em uma atmosfera fina, como a superfície da Terra ou em Marte, poderia gerar quantidades úteis de força. “Quando você está com baixas pressões, as coisas ficam um pouco instáveis”, disse Schafer à natureza. Em 2021, a bargatina e a equipe foi pioneira em pequenos dispositivos voadores – cada um mais fino que uma folha de embrulho se baseado – baseado na física. Estes eram muito mais leves que o brinquedo original, mas muito delicados para transportar carga. Os novos dispositivos são mais resistentes. Eles têm duas camadas de óxido de alumínio perfurado – cada uma com cerca de 1.000 vezes mais fino que um cabelo humano – conectado por uma série de pilares. A camada superior permite que a luz mergulhe. A camada inferior é revestida com cromo, que absorve a luz do sol. Essa camada inferior é como o lado preto do brinquedo: quando o gás salta da camada, que é mais quente, ganha mais energia do que o gás atingindo o lado superior. Além disso, como o ar acima é mais frio e mais denso, ele naturalmente afunda e gera fluxo de ar através dos orifícios nas camadas. “No geral, estruturas mais porosas podem levantar mais massa em altitudes mais baixas”, escreveu a equipe. Na luz solar natural, o dispositivo produz um fluxo de ar que o levanta. Isso é “semelhante a [the] jato descendente de gás impulsionando um foguete para cima ”, escreveu Bargatina. Embora os cientistas já tenham feito engenhoca semelhante, eles precisavam de iluminação muito mais forte que a luz solar natural para funcionar, tornando-os menos práticos para a exploração espacial. Como é difícil alcançar. Como eles são alimentados pelo sol sozinhos, os folhetos poderiam, em teoria, permanecer no alto, durante os meses de verão, perto dos poloneses. Os enxames dos dispositivos movidos ao sol podem um dia explorar Mars, que tem uma atmosfera fina que se assemelha a Mesosfera: “Fizemos alguma modelagem sobre o quão bem essas coisas voam em Marte, e seriam os que seriam o Winds Wind, que seriam os que seriam o WELL. velocidade e outras condições no planeta empoeirado.

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