Ольга Баклицкая

© Наука и жизнь

Наука и техникаМир

2275

04.01.2011, 14:06

Подъемная сила света

Используя законы оптики, ученые впервые показали, что свет может создавать подъемную силу и даже управлять движением предметов.

Может быть, солнечные паруса, которые сегодня уже испытывают в космосе, получат и «руль», который в будущем позволит космическим кораблям перемещаться в межзвездном пространстве только за счет неиссякаемой энергии Солнца?

Фотоны – кванты света - создают световое давление, когда отражаются от объекта. Поэтому солнечные паруса должны обладать уникальными отражательными способностями, чтобы давление было максимальным. Но как ими управлять? А что, если фотоны будут не только отражаться от поверхности материала, но и проходить сквозь него? Тогда угол, под которым свет падает на материал и выходит из него, будет определять направление движение объекта, предположил Гровер Шварцлендер (Grover Swartzlander) из Рочестерского технологического института в Нью-Йорке (the Rochester Institute of Technology). Вместе с коллегами он создал компьютерную модель «светового крыла», рассчитал его оптимальные характеристики и проверил свою работу в лабораторных условиях. Объект полетел!

В работе, опубликованной в журнале Nature Photonics, ученые рассказывают о своих опытах с оптической подъемной силой. Они изготовили стержень в несколько микрометров из прозрачного пластика. Плоский с одной стороны и округлый с другой, он напоминает по форме крыло аэроплана. Они поместили стержень в камеру с водой и освещали его снизу ультрафиолетовым лазерным светом. Как и было предсказано, стержень не только поднимался, но, что более важно, двигался в направлении, перпендикулярном направлению лазерного света.

С симметричными микросферами такой фокус не получается. В случае аэродинамики, подъемная сила возникает из-за формы крыла, будь то птица или Боинг: воздух под ним движется медленнее и при большем давлении, чем над крылом. Оптическая подъемная сила создается внутри прозрачного объекта, так как свет проходит сквозь него и преломляется. Во время эксперимента ученые получили рекордные оптические подъемные углы - около 60 градусов. Если бы вы взлетали при таких условиях, ваш желудок точно бы оказался в пятках, замечает Шварцлендер.

Следующая задача – проверить подъемную силу света в воздухе, использовать материалы с различными коэффициентами отражения и преломления и свет разных длин волн.

Шварцлендер утверждает, что движением солнечного паруса можно будет полностью управлять в 3D, если использовать два поперечных набора полукруглых стержней. Правда, Дин Альхорн (Dean Alhorn), ведущий инженер недавно запущенного эксперимента НАСА (NanoSail-D solar sail experiment) считает, что солнечный свет слишком слабый, чтобы осуществить этот проект на практике.

Ольга Баклицкая

© Наука и жизнь

Наука и техникаМир

2275

04.01.2011, 14:06

URL: http://babr24.com/?ADE=90828

bytes: 2707 / 2707

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Другие статьи в рубрике "Наука и техника"

Стать астронавтом не выходя из дома

14 ноября состоится исторический день запуска корабля Crew Dragon компании Space X на ракете Falcon 9. В эту субботу состоится запуск многоразовой ракеты Falcon 9, которая будет нести на себе космический корабль Dragon v2 для постоянных полетов на МКС.

Николай Наумов

Наука и техникаМир

3370

13.11.2020

Игры Разумова: грязное белье серийных защитников иркуцкости

Когда бывший вице-мэр Иркутска Дмитрий Разумов в очередной раз вернулся в родные пенаты и рассказал, как зарабатывать на деревянном Иркутске, сначала ему не поверили. Но он настаивал на своем.

Лера Крышкина

Наука и техникаРасследованияИркутск

10247

02.11.2020

Ртутные отходы «Усольехимпрома» извлекут с помощью разработок иркутских химиков

Работа по обезвреживанию и ликвидации накопленных отходов от деятельности бывшего «Усольехимпрома» идёт полным ходом. В сентябре 2020 года рабочие начали демонтировать железобетонные конструкции цеха и эстакады на подъездных путях к нему, начата расчистка участка от фрагментов конструкций цеха.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияИркутск

3124

29.10.2020

Иркутские учёные рассказали об особенностях байкальских рачков-экстремалов

Eulimnogammarus cyaneus — эндемичный байкальский гаммарус (рачок), обитающий в Байкале. Его особенностью является то, что он обитает в прибрежной зоне озера, в достаточно узкой полосе. Здесь наблюдается резкое изменение температур, поэтому рачка называют экстремалом.

Миша Ковальски

Наука и техникаИркутск

5123

28.10.2020

Нидерландские учёные советуют обниматься с коровами

Устали, чувствуете нервозность, хотите спокойствия и отдыха? Теперь необязательно тратиться на успокоительные препараты. В Нидерландах предлагают новый способ — обниматься с коровами.

Миша Ковальски

Наука и техникаБратья меньшиеМир

3077

25.10.2020

Блогнот. Только метаболизм и никакого сексизма!

«Доля ты!– русская долюшка женская! Вряд ли труднее сыскать» писал два века назад Николай Алексеевич. Трудно с ним не согласиться и сейчас, особенно сравнивая женскую долюшку у людей и …у байкальских рачков.

Максим Тимофеев

Наука и техникаИркутск

4239

23.10.2020

Лёд и газы: за Байкалом будут мониторить по цифровым датчикам

Учёные из Иркутского научного центра Сибирского отделения РАН планируют установить на Байкале новые цифровые датчики, которые позволят мониторить озеро с помощью современных методов. Об этом сообщил директор института динамики систем и теории управления имени. В. М.

Миша Ковальски

Наука и техникаБайкал Иркутск

3283

23.10.2020

Россия отказалась вступать в международный проект по освоению Луны

Международный масштабный лунный проект, который продлится более 10 лет, скорее всего, пройдёт без России. Дело в том, что с нашей страной до сих пор не заключили соглашение по совместной реализации лунной программы. И в основном происходит это по желанию именно России.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3368

19.10.2020

Реагенты от гололёда наносят вред почве и воде

С каждым годом влияние противогололёдных реагентов усиливается. И речь идёт не о положительном эффекте, а о негативном. Это доказали учёные из Красноярского научного центра СО РАН.

Миша Ковальски

Наука и техникаЭкологияКрасноярск

3513

15.10.2020

На Марсе обнаружили древние дюны и подлёдные озёра

Новые открытия позволили по-новому взглянуть на геологию красной планеты. Так, учёные обнаружили на Марсе древние окаменевшие дюны. По оценкам им насчитывается не менее миллиарда лет. Само по себе наличие дюн на данной планете не является открытием.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3507

14.10.2020

Нобелевская премия 2020: черные дыры, альтернатива ГМО и другое

Стали известны имена лауреатов Нобелевской премии 2020 года. Удивительно, но в этом году премию получили три очень важных открытия, значимость которых известна уже давно, однако удостоились награды они только сейчас. Так, Нобелевский комитет присудил премию по физике за черные дыры.

Миша Ковальски

Наука и техникаМир

3251

12.10.2020

Химиотерапия может стать менее вредной благодаря учёным из Томска

Раковая опухоль остаётся одной из самых опасных болезней современности. Единственным эффективным методом лечения до сих пор остаётся химиотерапия. Хотя известно, что она наносит вред и здоровым клеткам. Ранее по теме Бабр писал: Проблемы онкологии в Сибири.

Миша Ковальски

Наука и техникаТомск

3809

08.10.2020

Лица Сибири

Бужинаев Сергей

Селедцов Евгений

Чупров Сергей

Степанова Инна

Сафронов Рево

Жуков Константин

Дикусарова Наталья

Зубарев Игорь

Касьянов Сергей

Серышев Георгий