美科學家研制神奇“飛毯” 未來用于火星探索


美科學家研制神奇“飛毯” 未來用于火星探索

“飛毯”是神話傳說中存在的能飛的神奇工具
美科學家研制神奇“飛毯” 未來用于火星探索

普林斯頓大學研究人員正在用塑料薄板做試驗
近日,普林斯頓大學的頭條新聞刊登了一個塑料薄板在研究人員操作下成了一種神奇飛毯的原型 。在研究團隊使用了壓電致動器和傳感器來控制飛毯 。傳感器和能使得產生空氣動力的“漣漪”作用在塑料薄板的后部,推動其在空氣中移動 。這項研究成果在本月發表在《應用物理快報》期刊上,研究生諾亞賈弗里斯(Noah Jafferis)和研究團隊描述了他們所進行試驗的設備和結論 。并且希望 , 該項技術在發展成熟后能應用于未來的火星表面探索任務中 。
【美科學家研制神奇“飛毯” 未來用于火星探索】我們使用集成的壓電致動器和傳感器,以證明在平坦的空氣表明上可以將塑料板材懸浮起來,并產生推力控制橫向運動 。這個原理證實了在水平表面上構建一個“飛毯”的物理模型基礎 。三位作者分別是諾亞賈弗里斯(Noah Jafferis),霍華德斯通(Howard Stone)和詹姆斯斯特姆(James Sturm) 。通過該試驗,我們還確定了在地面以上多少高度對應負荷多大的重量,并且了解了行波的振幅,這些值也證實了理論預測的幅度 。
空氣起伏的漣漪效應可以允許物體以數厘米每秒的速度進行運動 , 而研究人員諾亞賈弗里斯認為,我們可以將速度提高到每秒數米 。在此之前,美國哈佛大學教授馬哈德萬(Lakshminarayanan Mahadevan)在一篇論文中提到了類似的觀點,使得諾亞賈弗里斯受到了啟發 , 他試著使用塑料板材進行項目的試驗 , 這個試驗還將延續,他認為在他的博士學位的研究過程中 , 還將對“飛毯”原理進行深入探索 。
除此之外,諾亞賈弗里斯還研究了印刷電路上使用的納米油墨技術,在這之后,他轉向從事“飛毯”原理的塑料板材試驗 , 并花了兩年的時間集中處理傳感器和性能上的提高工作 。另一位參與研究的人員詹姆斯斯特姆告訴英國廣播公司采訪采訪人員,試驗中最關鍵的就是控制塑料板材的行為,其實不論是塑料板材還是其他的東西,要是它能飛起來,首先也是最關鍵的就是要控制平衡,而且如果是“飛毯”模型,還會出現較大的形變,因而非常不好控制 。在今后要將它向“飛毯”的方向進行研發,它還有一個較大的弱點,就是推進的問題,如果能排除這些難題,那它就是一個“魔術地毯” 。
但諾亞賈弗里斯謹慎地指出,這個試驗嚴格意義上不能稱之為“飛”,它只是一種由于電產生的“漣漪”波動,沿著物體底面上的空氣流動,這樣就使得該物體能脫離地面并懸浮 。主要研究人員諾亞賈弗里斯同時也認為該試驗雖然還有許多的問題,但是發展潛力還是很好的,現在遇到的問題中 , 比如要解決“飛毯”的動力問題,研究人員討論覺得今后可以發展出以太陽能為動力的升級方案,這樣就是提供相對充足的電力,可以飛行較大的距離 。
而該項技術的應用前景,研究人員表示可以應用在火星探測上,由于外層空間或者其他行星上稀薄的大氣以及幾乎沒有大氣結構和微弱的重力??,蕼厦詳\昧恕胺商骸痹淼奶講餛髟謚釗緇鸚潛礱嬋梢岳慈プ勻紓?它的速度明顯還比在地上行駛的火星車來得快 。美國哈佛大學教授馬哈德萬(Mahadevan)期待不久后該實驗能得到“復雜”的改進,賦予它更多的功能和穩定性,并且能在前進飛行過程中彰顯出模仿類似滑冰或者魚鰭那美麗的二維起伏波動,這樣它就更像一個“神奇的飛毯” 。

騰訊科技訊(Everett/編譯)