کوچکترین پرنده ساخت بشر!/ میکروفلایر و پرواز به سبک دانۀ افرا (+فیلم و عکس)

فروریختن هزاران میکروفلایر از هواپیماها یا ساختمان های بلند می تواند روشی منحصر به فرد برای نظارت بر شرایط محیط زیست، مانند آلودگی، نشت مواد سمی، و گسترش بیماری ها باشد.

عصر ایران - همانند دانه های بالگردی درخت افرا که به آرامی روی زمین فرود می آیند، پژوهشگران موفق به ساخت ریزتراشه هایی به نام "میکروفلایر" شده اند که با کمک جریان باد می تواند جابجا شود.

مهندسان دانشگاه نورث‌وسترن در ایوانستون، ایلینوی برای توسعه ریزتراشه های قادر به پرواز منفعل خود تا حد زیادی از طبیعت الهام گرفته اند. میکروفلایرها می توانند با نسیمی ملایم نیز در هوا جابجا شوند، در شرایطی که حرکت چرخشی هنگام پرواز امکان نزول آرام و کنترل شده را برای آنها فراهم می کند.

سقوط آزاد میکروفلایر (راست) در برابر دانه تریستلاتیا (چپ)

دانلود فیلم

تیم پژوهشی دانشگاه نورث‌وسترن به رهبری مهندس جان راجرز برای درک بهتر این که چگونه طبیعت پس از میلیون ها سال تکامل به روش هایی عالی برای پخش کردن دانه ها دست یافته است، گیاهان و درختان مختلف را مطالعه کردند. دانه هایی که با کمک جریان باد جابجا می شوند از یکی از چهار راهبرد بالگردی، چرخشی، گلایدری، و چتر نجاتی استفاده می کنند.

به گفته راجرز، تکامل به احتمال زیاد نیروی محرک برای ویژگی های پیچیده آیرودینامیکی است که بسیاری از گروه های دانه ها از آنها برخوردارند. این ساختارهای بیولوژیکی به گونه ای طراحی شده اند تا به آرامی و به روشی کنترل شده به سمت زمین حرکت کنند، از این رو، آنها می توانند با الگوهای مختلف باد برای طولانی‌ترین دوره زمانی ممکن تعامل داشته باشند و در محیط گسترده‌تری پراکنده شوند.

فروریختن هزاران میکروفلایر از هواپیماها یا ساختمان های بلند می تواند روشی منحصر به فرد برای نظارت بر شرایط محیط زیست، مانند آلودگی، نشت مواد سمی، و گسترش بیماری ها باشد. میکروفلایرهای اصلاح شده می توانند شبکه های پیوندی قدرتمندی متشکل از هزاران گره را شکل داده یا به صورت بی سیم با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار کنند و به عنوان حسگرهایی در اینترنت اشیا عمل کنند. در حقیقت، کاربردهای بالقوه برای آنها عملا نامحدود هستند.

پژوهشگران پس از آزمایش های مختلف دریافتند که دانه های بالگردی و چرخنده، به ویژه دانه های گیاه تریستلاتیا، بهترین عملکرد را دارند. دانه های بالدار این گیاه با باد حرکت کرده و در حالت چرخش به آرامی به سمت پایین حرکت می کنند. تیم پژوهشی مجموعه ای از میکروفلایرهای شبه تریستلاتیا از جمله نمونه ای با سه بال به جای پنج بال را ساختند. همچنین میکروفلایرها در اندازه های مختلف ساخته شدند، از جمله نمونه هایی بسیار کوچک به اندازه یک دانه شن (کوچک‌ترین نسخه 500 میکرومتر پهنا داشت). بر همین اساس، میکروفلایر را می توان کوچک‌ترین سازه پروازی جهان تا به امروز در نظر گرفت.

اندازه میکروفلایر در قیاس با مورچه

شبیه سازی های رایانه ای انجام شده نشان داد که هوا چگونه ممکن است در اطراف میکروفلایرها جریان یابد و تونل های باد تحت تاثیر قرار گرفتن آیرودینامیک به واسطه تغییرات طراحی، مانند تغییر در قطر، ساختار و نوع بال را مشخص می کردند. آزمایش ها نشان دادند که حرکت چرخشی عاملی کلیدی است زیرا به تثبیت و آرام بودن سقوط شی کمک می کند و به آن اجازه می دهد مسافت بیشتری را طی کند. همچنین، سقوط آرام به دستگاه اجازه می دهد تا مدت زمان طولانی‌تری وظایف نظارتی خود را هنگام حرکت در هوا انجام دهد.

وزن کم، یکی دیگر از مولفه های نزول کنترل شده موفق است. بدون حجم مناسب، میکروفلایر از کنترل خارج می شود و بدون مرکز ثقل پایین نمی تواند بچرخد. میکروفلایر دارای دو بخش بال و قطعات الکترونیکی است که بالاها در تماس با باد حرکتی چرخشی ایجاد کرده و بخش الکترونیکی با وزن بیشتر در مرکز و پایینتر از بال ها قرار می گیرد.

سه اندازه مختلف میکروفلایر روی پنل شیشه ای

دانلود فیلم

در آزمایش ها، مشخص شد که یک میکروفلایر پنج سانتیمتری قادر به نظارت بر ذرات معلق در هوا هنگام نزول آرام است. تیم پژوهشی دانشگاه نورث‌وسترن قصد دارد در آینده نسخه هایی برای نظارت بر کیفیت آب با حسگرهای pH و بررسی نور خورشید با تشخیص دهنده های نور را آزمایش کند. از کاربردهای عملی برای میکروفلایرها می توان به ردیابی نشت مواد شیمیایی یا نفت، آلودگی هوا در ارتفاعات مختلف و شاید حرکات انسان اشاره کرد.

البته پیامدهای اخلاقی و حقوقی این فناوری باید بررسی شود تا از سوء استفاده احتمالی مانند ردیابی مخفیانه افراد جلوگیری شود. همچنین، تیم پژوهشی از این واقعیت آگاه است که خود میکروفلایرها ممکن است به نوعی زباله یا آلاینده تبدیل شود. آنها در حال کار روی نسخه هایی هستند که در آب حل شده یا با گذشت زمان زیست تخریب‌پذیر باشند. همچنین، آنها در پی میکروفلایرهای قادر به پرواز فعال هستند که به طور قابل توجهی چالش برانگیزتر خواهد بود.

این پژوهش در نشریه Nature منتشر شده است. 

---------------------------------------------------------------------------

بیشتر بخوانید: 

*مینی ربات‌ها به جنگ سلول‌های سرطانی می‌روند

*تبدیل افکار به متن با یک ایمپلنت مغزی جدید (+فیلم)

*معرفی کوچک‌ترین تراشه قابل کاشت جهان در دانشگاه کلمبیا(+عکس)

ناسا آدمک به ماه می‌فرستند

خبرگزاری یونایتدپرس با انتشار این خبر تاکید کرده که، اعضای «خدمه» ماموریت «آرتمیس ۱» یعنی آدمک ها ، به ناسا کمک می کنند تا قبل از برنامه های این سازمان فضایی برای ارسال فضانوردان به ماه در سال ۲۰۲۳، میزان تابش پرتو، لرزش و تأثیرات ناشی از فرود را در ماه آزمایش کند.

سازمان فضایی آمریکا (ناسا) به منظور آماده‌سازی مقدمات برای انجام ماموریت‌های خدمه‌دار در ماه، سه آدمک به قمر زمین می‌فرستد.

به گزارش ایرنا، مأموریت ناسا به ماه که «آرتمیس ۱» نام دارد برای اواخر سال جاری میلادی برنامه ریزی شده است؛ این ماموریت خدمه انسانی نخواهد داشت ، در عوض این سازمان فضایی در حال آماده سازی سه سرنشین بی جان (آدمک) است تا با کپسول «اریون» به ماه سفر کنند.

خبرگزاری یونایتدپرس با انتشار این خبر تاکید کرده که، اعضای «خدمه» ماموریت «آرتمیس ۱» یعنی آدمک ها ، به ناسا کمک می کنند تا قبل از برنامه های این سازمان فضایی برای ارسال فضانوردان به ماه در سال ۲۰۲۳، میزان تابش پرتو، لرزش و تأثیرات ناشی از فرود را در ماه آزمایش کند.

اشعه فضایی تهدیدی جدی برای سلامت فضانوردان است و می‌تواند عاملی محدودکننده در اجرای ماموریت‌های طولانی مدت به ماه، مریخ و ورای آن باشد.

پس از پایان برنامه های آپولو در سال ۱۹۷۲ ، «آرتمیس۱» اولین ماموریتی خواهد بود که در جریان آن فضانوردان وارد اعماق فضا می شوند. ناسا می گوید که به داده های جدید نیاز است زیرا از انجام آخرین مأموریت ها به ماه که نیم قرن پیش انجام شده است، فناوری ناسا، فضاپیما و درک پزشکی به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است.

دو تا از این آدمک ها با موادی برای تقلید استخوان و اندام های انسان طراحی شده اند. این دو مانکن که «زوهار» و «هلگا» نامیده می شوند به بیش از دو هزار تابش سنج مجهز شده اند که به ناسا در درک میزان پرتوهای فضایی که فضانوردان در معرض آن قرار می گیرند، کمک می کنند.

ناسا از زوهار و هلگا به عنوان فانتوم یاد می کند. یکی جلیقه محافظ تابش می پوشد و دیگری نمی پوشد. «مارک بالدوین» مهندس و مدیر برنامه «لاکهید مارتین» ناسا در یک مصاحبه گفت: مانکن سوم یک عروسک پلاستیکی در اندازه انسان است که برای آموزش احیای قلبی ریوی استفاده می شود؛ این مانکن دارای دو تابش سنج و همچنین حسگرهای لرزش است.

بالدوین گفت: ماموریت « آرتمیس I » واقعاً فرصت طلایی برای بدست آوردن تمامی این سنجش ها از طریق مانکن های نشسته بر روی صندلی است. زیرا زمانی که فضانوردان در کپسول هستند واقعا فضای کمتری برای این تجهیزات وجود دارد.

چنین اندازه گیری هایی به متخصصان ناسا کمک می کند تا تجهیزات کپسول «اوریون» را برای سفرهای آتی به ماه تنظیم کنند.

سقوط مرگبار مایک هیوز در آزمایش پروازیش با موشک ساخت خودش

مایک دیوانه؛ فردی که فرضیه تخت بودن کره زمین جانش را گرفت! (+عکس و فیلم)

این اتفاق طی سومین پرتاب مایک هیوز در یکی از موشک های دست ساز خود که بخشی از برنامه نهایی وی برای صعود در آسمان و بررسی شکل کره زمین بود، رخ داد.

عصر ایران - مایک هیوز ملقب به "مایک دیوانه" فردی بود که جان خود را برای بررسی این باور شخصی که کره زمین گرد نبوده بلکه تخت است از دست داد. وی طی یکی از آزمایشات پرتاب موشک خود دچار سانحه شد که سقوطی مرگبار را در پی داشت.

این اتفاق طی سومین پرتاب مایک هیوز در یکی از موشک های دست ساز خود که بخشی از برنامه نهایی وی برای صعود در آسمان و بررسی شکل کره زمین بود، رخ داد.  

در این پرتاب، یک نردبان فلزی به سطح شیب‌دار موشک متصل شده بود تا ورود هیوز به کابین خلبان راحت‌تر صورت بگیرد. اما زمانی که موشک به سمت آسمان حرکت کرد، برخورد با نردبان موجب تغییر مسیر پرتاب به سمت یک فاجعه را موجب شد.

دانلود فیلم

این برخورد موجب آزاد شدن چتر نجات مایک هیوز در همان ابتدای پرتاب شد که حرکت موشک را اندکی از مسیر اصلی خود منحرف کرد. موشک حامل هیوز کمتر از یک دقیقه بعد با زمین برخورد کرد.

تا پیش از این سقوط مرگبار، هیوز دو بار دیگر این کار را انجام داده بود. یک بار در مارس 2018، هیوز تقریبا 1,875 فوت (571 متر) در آسمان بیابان موهاوی صعود کرد، پیش از آن که با باز شدن چتر نجات موشک به سمت زمین بازگردد. وی آسیب چندانی در این پرتاب تجربه نکرد و فقط اعلام کرد که با احساس درد در کمر خود مواجه شده است.

دانلود فیلم

هیوز برای نخستین بار در سال 2014 در وینکلمن، آریزونا به سمت آسمان پرواز کرده و تا ارتفاع 1,374 فوتی (419 متر) صعود کرد.

پیش از آن که مایک هیوز ایده سفر به فضا برای بررسی تخت بودن شکل کره زمین را آغاز کند، به عنوان یک بدلکار مشغول به کار بود. رکورد طولانی‌ترین پرش از سطح شیب‌دار با لیموزین در اختیار وی دارد و در کتاب های رکورد گینس ثبت شده است. هیوز در سال 2002 با یک لیموزین لینکلن به وزن 6,500 پوند (2,948 کیلوگرم) پرشی 103 فوتی (31.39 متر) را در پیست Perris Auto Speedway انجام داد.

مایک هیوز از موشک هایی که از بخار نیرو می گرفتند برای صعود در آسمان استفاده می کرد و به گفته جاستین چپمن، روزنامه نگار آزاد، وی قصد نداشت با استفاده از آنها به فضا برود، بلکه این اقدامی در راستای دستیابی به تبلیغات و تامین بودجه برای هدف نهاییش یعنی استفاده از یک راکون (Rockoon) - محصولی متشکل از موشک و بالون - بود که وی را حدود 62 مایل (حدود 100 کیلومتر) در آسمان بالا برده و به مرز فضا، جایی که قصد داشت شکل کره زمین را ببیند، می رساند.

به گفته چپمن، هیوز کاملا از خطرات پرتاب با موشک آگاه بود و می دانست که این کار می تواند موجب مرگ وی شود. اما هیوز فردی جسور بود و این انگیزه لازم برای انجام کارهایی خارق العاده را در وی ایجاد می کرد.

رونمایی پروژه تاکسی هوایی توسط جنرال موتورز (فیلم)

پروژه تاکسی‌ هوایی توسط «جنرال موتورز» رونمایی شد.

دانلود فیلم

نخستین پرواز آزمایشی هوابرد هیبریدی عمودپرواز "مانتا"

نمونه اولیه هواپیمای هیبریدی عمودپرواز شرکت "مانتا" در مقیاس یک سوم برای انجام پروازهای آزمایشی خود آماده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، شرکت سوئیسی "مانتا"(Manta) در حال کار بر روی یک هواپیمای هیبریدی منعطف است که قابلیت برخاست و فرود عمودی(VTOL) یا عملیات برخاست و فرود کوتاه(STOL) را دارد. در حال حاضر یک مدل در مقیاس یک سوم از این طراحی ساخته شده است و این شرکت در حال آماده سازی برای اولین پروازهای آزمایشی آن است.

هواپیماهای"ANN۱" و "ANN۲" نسخه‌های یک نفره و دو نفره این هواپیما هستند که دارای بدنه کامپوزیت کربن با یک دم کوچک به شکل V و یک بال کوچکتر در جلو است.

نیروی محرکه رو به جلو به وسیله چهار موتور الکتریکی واقع در زیر لبه جلویی بال اصلی تأمین می‌شود. این موتورها همچنین برای برخاست و فرود عمودی می‌توانند به صورت قائم قرار بگیرند.

ایجاد تعادل در این هواپیما با چهار موتور دیگر واقع در دم و دماغه این هواپیما انجام می‌شود که مجموع موتورهای آن را به ۸ عدد می‌رساند.

این هواپیما در نهایت خواهد توانست به صورت عمودی از روی جایگاه استاندارد پرواز بالگرد موسوم به "هلی‌پد" بلند شود و فرود بیاید. اما اگر کمی فضای بیشتری در اختیار داشته باشد، می‌تواند یک برخاست و فرود افقی با طی مسافتی بسیار کوتاه نیز داشته باشد.

"مانتا" می‌گوید که سطح بال‌های بزرگ این هواپیما به آن توانایی مدیریت برخاست معمولی(افقی) در مسافتی به اندازه کمتر از سه برابر صفحه یک "هلی‌پد" را می‌دهد. نشست و برخاست معمولی امکان حمل بارهای سنگین‌تر را فراهم می‌کند و همچنین اگر این نوع برخاست و فرود انجام شود، انرژی بسیار کمتری مصرف می‌شود.

سیستم پیشرانه این هواپیما کاملاً الکتریکی است، اما "مانتا" قصد دارد برای مأموریت‌های با بُرد بیشتر، علاوه بر باتری از یک ژنراتور گازی/بنزینی نیز بهره ببرد.

این هواپیما می‌تواند به سرعت بیش از ۳۰۰ کیلومتر در ساعت برسد و دامنه هدف آن پیمایش بیش از ۶۰۰ کیلومتر در هر پرواز است. با پر کردن مخزن سوخت آن می‌توان باتری را در حین پرواز سریع‌تر شارژ کرد.

مدل یک نفره "ANN۱" به عنوان یک هواپیمای اسپرت و چابک طراحی شده است، در حالی که "ANN۲" می‌تواند یک مسافر را پشت سر خلبان حمل کند. بعید است که از این هواپیما با توجه به ظرفیت محدود آن بتوان به عنوان تاکسی هوایی استفاده کرد. "مانتا" آن را بیشتر به عنوان یک هواپیمای کاربردی برای استفاده در عملیات‌های نجات توسط پلیس یا اورژانس در نظر گرفته است.

شرکت "مانتا" نمونه اولیه این هواپیما را با کامپوزیت کربن در مقیاس یک سوم ساخته که طول آن تقریباً سه متر(۱۰ فوت) است. اکنون ما مشتاقانه منتظر دیدن آن در هوا و دنبال کردن توسعه آن هستیم.