A luz solar pode alimentar micro-aeronaves voando acima da estratosfera

Imagem padrão do novo cientista

O ônibus espacial Endeavour em 2010. A camada laranja é a troposfera. A camada esbranquiçada acima é a estratosfera e acima dela está a mesosfera

NASA / Tripulação da Expedição 22

A luz solar pode ser usada para alimentar microflores que viajam acima da estratosfera na mesosfera.

Atualmente, os únicos veículos que podem viajar nesta camada de nossa atmosfera, a uma altitude entre 50 e 80 quilômetros, são os foguetes destinados ao espaço. Aviões e outras aeronaves modernas não podem voar acima de 50 quilômetros porque a densidade do ar mais baixa nessas altitudes não permite sustentação suficiente.

Por outro lado, o ar na mesosfera é muito denso para a passagem segura dos satélites e pode danificá-los, portanto, também está fora dos limites para eles.

Igor Bargatin, da Universidade da Pensilvânia, e seus colegas criaram um dispositivo que pode potencialmente realizar viagens sustentadas pela mesosfera.

“O que estamos vendo é um novo mecanismo de levitação que foi usado no passado para partículas realmente pequenas, aquelas que você não pode ver”, diz Bargatin. “Mas o que estamos fazendo é fazer com que funcione para estruturas que são grandes o suficiente para que você possa segurá-las em suas mãos e, portanto, pelo menos potencialmente, terão aplicações na vida real.”

A técnica explora o fenômeno da fotoforese, que depende da transferência de energia solar – inicialmente para um objeto como o novo dispositivo, e depois para as moléculas de ar ao redor do objeto.

“Quando você expõe [the device] à luz do sol, as moléculas que atingem a superfície absorvem parte do calor ”, diz Bargatin. “Nós projetamos o [device] superfícies de tal forma que a superfície superior não é muito boa para transferir calor, enquanto a superfície inferior é muito boa para transferir calor e, como resultado, mais moléculas ganharão velocidade para baixo do que para cima. ”

Isso cria uma força de sustentação, ele acrescenta, o que significa que quando os microfliers foram expostos à intensidade da luz incidente de cerca de 0,5 Watts por centímetro quadrado a pressões de ar de cerca de 10 Pascal, eles se moveram pelo ar.

A equipe acredita que, no futuro, versões das microfliers equipadas com sensores poderão ser usadas para mapear o vento e as temperaturas na mesosfera, o que pode melhorar os modelos climáticos.

“Em geral, não está claro quantos aspectos práticos dessa tecnologia funcionariam, como entregar os microfliers a essa parte da atmosfera, que provavelmente precisaria ser lançada dos foguetes”, disse Karen Aplin, da Universidade de Bristol, no Reino Unido . “No momento, essa tecnologia parece uma solução em busca de um problema.”

“Devo dizer que sempre que um novo mecanismo de voo é implementado ou descoberto, as pessoas encontram novas aplicações que são difíceis de imaginar desde o início”, diz Bargatin.

Referência do jornal: Avanços da Ciência, DOI: 10.1126 / sciadv.abe1127

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