O echipă de cercetători de la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard, a realizat un dispozitiv inovator, de forma unui disc ușor, capabil să plutească în mezosferă ( stratul atmosferei situat între 50 și 100 de kilometri altitudine). Această regiune a fost mult timp o zonă „oarbă” pentru știință, deoarece se află dincolo de raza de acțiune a avioanelor și baloanelor, dar sub orbita sateliților, conform InterestingEngineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Prototipul se bazează pe un fenomen fizic numit fotoforeză, un efect în care moleculele de gaz exercită o forță mai mare atunci când se ciocnesc de partea încălzită a unui obiect, comparativ cu partea rece. Această diferență generează o forță de ridicare. În mod normal, efectul este prea slab pentru a fi vizibil, însă dispozitivele create sunt atât de mici și ușoare încât pot fi menținute în aer exclusiv de acest mecanism.
„Studiem acest mecanism fizic ciudat, numit fotoforeză, și capacitatea lui de a ridica obiecte foarte ușoare atunci când sunt iluminate”, a explicat Ben Schafer, autorul principal al lucrării.
Pentru a testa viabilitatea conceptului, cercetătorii au construit o cameră cu presiune scăzută, capabilă să reproducă condițiile din mezosferă. În cadrul experimentelor, o structură cu diametrul de un centimetru a reușit să leviteze la o presiune de 26,7 Pascali – echivalentul condițiilor existente la 60 de kilometri altitudine – atunci când a fost expusă la lumină cu doar 55% din intensitatea solară.
David Keith, profesor la University of Chicago și membru al echipei de dezvoltare, a declarat: „Este pentru prima dată când cineva a demonstrat că se pot construi structuri fotoforetice de dimensiuni mai mari și că acestea pot zbura în atmosferă. Se deschide o nouă clasă de dispozitive: pasive, alimentate de lumină solară și adaptate unic pentru explorarea atmosferei superioare. Mai târziu, acestea ar putea fi folosite pe Marte sau alte planete.”
Dispozitivele sunt realizate printr-un proces avansat de nanofabricație, folosind membrane subțiri de alumina ceramică și un strat de crom pe partea inferioară, care are rolul de a absorbi lumina solară. Aceste caracteristici le conferă greutatea redusă și rezistența necesară pentru a funcționa în condițiile extreme ale mezosferei.
Aplicațiile tehnologiei sunt diverse. În primul rând, dispozitivele ar putea transporta senzori pentru măsurarea vitezei vântului, presiunii și temperaturii în mezosferă, oferind date esențiale pentru îmbunătățirea prognozelor meteorologice și a modelelor climatice. În plus, cercetătorii văd posibilitatea utilizării lor în domeniul telecomunicațiilor, prin crearea unor rețele de antene plutitoare, utile în situații de urgență sau pentru aplicații de apărare.
Un alt potențial domeniu de aplicare îl reprezintă explorarea planetară. Datorită caracterului lor pasiv și alimentării directe cu energie solară, aceste dispozitive ar putea fi adaptate pentru a zbura în atmosfera subțire a planetei Marte, unde condițiile sunt similare cu cele ale mezosferei terestre.
Echipa de la Harvard lucrează în prezent la integrarea unor module de comunicație, care să permită transmiterea datelor colectate în timp real. Acest pas ar transforma prototipul dintr-o demonstrație de laborator într-un instrument practic pentru cercetare științifică și aplicații tehnologice.
Noul concept marchează un pas important în înțelegerea și explorarea unei regiuni atmosferice rămase până acum inaccesibile, deschizând posibilitatea unor descoperiri relevante atât pentru studiul climei, cât și pentru explorarea spațială.
