18 декабря 2007, 10:41

Физики-теоретики спроектировали ковер-самолет

Французские и американские физики спроектировали "ковер-самолет": тонкий лист из легкого материала, который может лететь по воздуху в заданном направлении за счет собственных колебаний.
Как пишут в своей статье в Physical Review Letters сами исследователи - Лакшминараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan) из Гарвардского университета и его коллеги - им удалось "частично ответить на один из давних вопросов "физики мультиков" (так в Америке шутливо называют многочисленные нарушения законов физики в мультиках - прим. "Ленты.ру") - могут ли ковры летать".

Исследуя движение гибкого тонкого колеблющегося листа в жидкости, ученые пришли к выводу, что подобный "ковер" можно заставить передвигаться и в воздухе. Если ковер находится достаточно близко к горизонтальной поверхности, его колебания заставляют воздух (или жидкость) течь таким образом, что между ковром и поверхностью возникает высокое давление, которое и играет роль подъемной силы.

Ковер сможет не только подниматься, но и лететь вперед. Если колебания будут распространяться по ковру с одной стороны, это заставит его принять слегка наклонное положение и двигаться в направлении того конца, который будет выше.

Ковры, однако, столкнутся с рядом серьезных ограничений. Теоретически они могут быть сколь угодно велики, но практически для подъема ковра сколько-нибудь значительного размера потребуется исключительно сильный двигатель. Для того чтобы ковер длиной десять сантиметров и толщиной 0,1 миллиметр оставался в воздухе, ему придется вибрировать с частотой около десяти герц и амплитудой колебаний около 0,25 миллиметров (то есть волны амплитудой в два с половиной раза больше толщины ковра должны будут пробегать по нему десять раз в секунду).

Пока ковер, который имел бы практическое применение, не построен, однако есть основания полагать, что работа в этом направлении имеет смысл. Так, в сентябре другая группа гарвардских ученых создала тонкие полимерные листы, покрытые клетками из мышечной ткани крыс. Воздействуя на такие листы электрическим током, можно заставлять их периодически сокращаться и за счет этих колебаний передвигаться в жидкости.

Напомним, что Лакшминараянан Махадеван является лауреатом Антинобелевской премии за 2007 год за исследования образования складок на белье.