چگونه این پهپاد بسیار کوچک بدون هیچ قطعه متحرکی پرواز می‌کند؟ پس قوانین فیزیک چه می‌شوند؟!

پهپادها در همه اندازه‌ای ساخته می‌شوند. از کوادکوپترهایی که به اندازه کف دست هستند تا پهپادهایی که قادر به حمل چندین مسافر به همراه چمدان‌های آن‌ها هستند.

تقریبا یک چیز مشترک در همه این پهپادها پیدا می‌شود. نیاز به قطعه یا بخش متحرکی دارند که بتواند هوا را جابه‌جا کند. در پهپادهای معمولی پره‌ها چنین وظیفه‌ای دارند.

اما پهپاد تازه ساخته شده ionocraft هیچ قطعه متحرک یا پره‌ای برای برهم زدن هوا ندارد. چگونه این پهپاد بسیار کوچک و در اندازه یک حشره می‌خواهد به جنگ قوانین فیزیک برود؟

پهپاد ionocraft توسط محققان دانشگاه برکلی کالیفرنیا ساخته شده است و کوچک‌ترین پهپاد دنیا نیست اما ویژگی منحصربه‌فردی دارد. این پهپاد بدون بال، پره یا هر قطعه متحرک مشابه دیگری است.

این پهپاد به پیشرانه‌های یونی هوازی مجهز شده است که می‌توانند پهپاد را در سکون به پرواز درآورند.

ایجاد جریان هوا با حرکت یون‌ها

برای درک نحوه کار این پهپاد تصور کنید یک رسانه دو قطبی نامتقارن مانند یک سیم یا صفحه الکترودی استفاده شده باشد. هنگامی که میان دو قطب این رسانه یک تفاوت ولتاژ ایجاد می‌شود؛ میدان الکتریکی قوی شکل می‌گیرد که می‌تواند باعث آزادسازی الکترون‌ها شود.

الکترون‌هایی که انرژی کوانتومی گرفتند؛ یک محیط یونیزاسیون تشکیل داده و یون‌ها به سوی الکترود ضعیف‌تر حرکت می‌کنند

این یون‌ها در مسیر با مولکول‌های هوا برخورد کرده و آن‌ها را تحریک می‌کنند. در واقع، انرژی حاصل از حرکت یون‌ها باعث جابه‌جایی هوا و به پرواز درآمدن پهپاد ionocraft می‌شود.

اگر دستمان را زیر الکترود پایه این پهپاد قرار دهیم؛ دقیقا متوجه جریان هوا خواهیم شد؛ انگار یک پره با سرعت بالا در حال چرخش است.

این مکانیزم به عنوان نیروی الکتروهیدرودینامیک «electrohydrodynamic force» شناخته می‌شود. تولید یون‌ها نیز با مکانیزمی به نام «corona discharge» ساخته می‌شوند.

سادگی این تکنیک باعث می‌شود فرآیند ساخت پهپادهای بدون قطعه متحرکت، سریع‌تر و ساده‌تر شود. این پهپادها صدای خاصی هم تولید نمی‌کنند و برای ماموریت‌هایی که نیاز به اختفا یا سکوت کامل است؛ بسیار مناسب نشان می‌دهند.

محققان دانشگاه برکلی می‌گویند گام بعدی توسعه این پهپاد، کنترل پرواز با استفاده از سنسورهای داخلی و کنترلر خارجی است. از کابل نیز برای انتقال انرژی و اطلاعات استفاده می‌شود.

این محققان بسیار امیدوار هستند به‌زودی نسخه کامل این پهپاد را عرضه کنند. برای ساخت پهپادهای با قدرت پرواز زیاد، نیاز به باتری‌ها و ورقه‌های نازک رسانه‌ای است تا جریان هوای بیشتری ایجاد کنند.

منبع

قبلی «
بعدی »

دیدگاه خود را با ما اشتراک بگذارید:

ایمیل شما نزد ما محفوظ است و از آن تنها برای پاسخگویی احتمالی استفاده می‌شود و در سایت درج نخواهد شد.
نوشتن نام و ایمیل ضروری است. اما لازم نیست که کادر نشانی وب‌سایت پر شود.
لطفا تنها در مورد همین نوشته اظهار نظر بفرمایید و اگر درخواست و فرمایش دیگری دارید، از طریق فرم تماس مطرح کنید.

اینستاگرام ما را لطفا دنبال کنید!

پیشنهاد می‌کنیم