Ольга Баклицкая

© Наука и жизнь

Наука и техникаМир

3126

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

3126

04.01.2011, 14:06

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

Bytes: 2707 / 2707

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
newsbabr@gmail.com

Последние новости

04.07 10:56
Больше 600 человек тушат лесные пожары в Бурятии

04.07 10:08
В проливе Малое Море на Байкале спасли туристов на лодке

04.07 09:53
В Новосибирской области вынесли приговор мужчине, который застрелил женщину на охоте

04.07 08:39
В селе Каргасок по требованию прокуратуры отремонтировали водозабор

04.07 07:15
В Свердловском округе Иркутска 4 июля отключат горячую воду

04.07 06:08
В правительстве назвали среднюю зарплату в Красноярском крае. Чиновники утверждают, что люди стали богаче

03.07 22:39
В Новосибирске закрыли круглосуточный магазин по продаже алкоголя

03.07 22:26
В Новосибирске бывший директор «Экологии-Новосибирск» пойдет под суд за преднамеренное банкротство

03.07 19:07
СМИ: экс-директора УК «ЖСК» Анастасию Казанцеву подозревают в хищении десятков миллионов рублей

03.07 18:51
В Монголии зарегистрировали 24 землетрясения магнитудой от 3,5 до 5,1

Лица Сибири

Костовский Анатолий

Серышев Георгий

Евладов Алексей

Кудинов Олег

Хабудаев Владимир

Куриленко Юрий

Полосин Андрей

Воронов Анатолий

Богатырев Павел

Широглазов Андрей