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)

هواپیمای شخصی الکتریکی ژاپنی با قابلیت برخاستن و فرود عمودی(+فیلم و عکس)

هواپیمای شخصی کاملا الکتریکی ژاپنی با قابلیت برخاستن و فرود عمودی(+فیلم و عکس)

هواپیمای شخصی ام‌کی-5 دارای 32 روتر عمودی روی چهار بال ثابت و یک پیشرانه افقی در قسمت عقب است.

عصر ایران - یک شرکت نوپای ژاپنی به نام تترا ایوی‌ایشن (teTra aviation) یک هواپیمای شخصی کاملا الکتریکی به نام ام‌کی-5 را آماده فروش ساخته و آن را محصولی ایمن، بی سر و صدا و آسان برای تولید توصیف کرده است. از این هواپیمای الکتریکی با توانایی برخاستن و فرود عمودی (eVTOL) به تازگی و در EAA AirVenture oshkosh 2021، یک رویداد هوانوردی یک هفته ای که در ویسکانسین، آمریکا برگزار می شود، رونمایی شده بود.

دانلودفیلم

هواپیمای شخصی ام‌کی-5 دارای 32 روتر عمودی روی چهار بال ثابت و یک پیشرانه افقی در قسمت عقب است. ام‌کی-5 هواپیمایی تک نفره است و با استفاده از یک جوی‌استیک و کنترل های الکتریکی پرواز با سیم هدایت می شود. در مواردی که کنترلرهای پرواز یا پیشرانه با مشکل مواجه می شوند، روترها می توانند به کمک خلبان بیایند. همچنین، امکان استفاده از یک چتر نجات بالستیک نیز وجود دارد.

ام‌کی-5 دارای ابعادی برابر با 8.62 متر عرض، 6.15 متر طول، و 2.51 متر ارتفاع است. این هواپیما از آلومینیوم و پلیمرهای تقویت شده فیبر کربن (CFRP) ساخته شده است. وزن خالی ام‌کی-5 برابر با 488 کیلوگرم و بیشینه وزن برخاستن آن برابر با 576 کیلوگرم عنوان شده است. از این رو، وزن خلبان باید حدود 90 کیلوگرم باشد. 

ام‌کی-5 از یک باتری 13.5 کیلووات ساعت نیرو می گیرد و توانایی دستیابی به بیشینه سرعت حدود 160 کیلومتر در ساعت با برد پروازی حدود 160 کیلومتر را دارد.

افزون بر رونمایی در رویداد EAA AirVenture oshkosh، شرکت تترا ایوی‌ایشن انجام پروازهای آزمایشی هواپیمای ام‌کی-5 را در سال 2021 دنبال می کند. تحویل این هواپیما به صورت یک کیت قابل ساخت در اوایل سال 2022 هدف گذاری شده است. بر همین اساس، حداقل در آمریکا هر فردی که دارای مجوز خلبان شخصی باشد می تواند با این هواپیما پرواز کند.

امکان پیش خرید هواپیمای ام‌کی-5 از طریق وب سایت شرکت تترا ایوی‌ایشن فراهم شده است.

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

هواپیمایی که می‌تواند ۹۰ روز در آسمان پرواز ‌کند

این هواپیما که "Skydweller" نام دارد توسط "Skydweller Aero" توسعه یافته است. طراحی این هواپیما بر اساس هواپیمای سرنشین‌دار Solar Impulse 2 انجام شده است.این هواپیما در ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ دور دنیا سفر کرد.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی میل، نیروی دریایی ایالات متحده در حال توسعه یک هواپیمای بدون خلبان خورشیدی است که می‌تواند ۹۰ روز در آسمان پرواز کند تا به نظارت کشتی‌های نیروی دریایی بپردازد یا به عنوان پلتفرمی برای بازپخش ارتباطات عمل کند.

 

این هواپیما که "Skydweller" نام دارد توسط "Skydweller Aero" توسعه یافته است. طراحی این هواپیما بر اساس هواپیمای سرنشین‌دار Solar Impulse 2 انجام شده است.این هواپیما در ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ دور دنیا سفر کرد. البته این هواپیما هر ۵ روز یکبار مجبور به توقف بود.اما در این هواپیمای جدید اتاقک خلبان حذف خواهد شد که این کار فضا را برای تعبیه سخت افزارهایی که توانایی‌های حرکت خودکار هواپیما را فراهم می‌کند، آزاد می‌کند.

 

"رابرت میلر" (Robert Miller)، مدیرعامل Skydweller Aero در گفتگو با New Scientist گفت: وقتی اتاقک خلبان را برداریم، استقامت هواپیما را بالا برده و فرصت نصب حداکثر ۴۰۰ کیلوگرم بار را فراهم می‌کنیم.

 

 

 

این هواپیمای بدون خلبان دارای بال‌هایی به طول ۲۳۶ فوت (نزدیک 70 متر) است که روی آنها با سلول‌های خورشیدی پوشیده شده است، اما سازندگان آن ممکن است سلول‌های سوختی هیدروژنی را نیز برای تقویت عملکردش به آن اضافه کنند.

 

"میلر" افزود: ما در حال حاضر برنامه خود را برای آزمایش پرواز خودکار، سپس بلند شدن خودکار، سپس فرود خودکار و در نهایت اولین پرواز خودکار خود دنبال می‌کنیم. پس از آزمایش همه این موارد، ما به برنامه و آزمایش طولانی مدتمان و هدفمان که کارکردن هواپیما برای ۹۰ روز است، خواهیم پرداخت.

 

این بال‌ها با ۲۹۰۰ فوت مربع (نزدیک 290 متر مربع) سلول فتوولتاییک که ۲ کیلووات انرژی تأمین می‌کنند، پوشانده خواهند شد، اما افزودن سلول‌های سوختی هیدروژنی باعث عملکرد بهتر این هواپیما می‌شود.

 

فتوولتاییک (Photovoltaics) یا به اختصار PV، فناوری تبدیل (انرژی) نور به الکتریسیته از راه استفاده از نیم‌رساناها است.

 

این هواپیمای خودران با سرعت ۱۰۰ گره و در ارتفاع ۴۵ هزار و ۹۳۱ فوت (نزدیک 15 کیلومتر) از سطح زمین پرواز خواهد کرد و قادر به حمل ۸۰۰ پوند (نزدیک 360 کیلوگرم) بار نیز خواهد بود.

دومین سفر فضایی خصوصی انجام شد/ این بار جف بزوس

در این سفر «مارک بزوس» برادر جوان تر جف بزوس، «الیور دیمن» جوان ۱۸ ساله و «والی فانک» زن ۸۲ ساله وی را همراهی می کنند.

---

پس از نخستین سفر فضایی خصوصی در آمریکا که در روزهای گذشته توسط شرکت «ویرجین گالاکتیک» (Virgin Galactic)  صورت گرفت، امروز دومین سفر فضایی با پرتاب سفینه «بلو اورجین» (Blue Origin) به فضا انجام شد.

به گزارش روز سه شنبه ایرنا، کپسول فضایی ساخت شرکت بلو اورجین توسط موشک ماهواره بر «نیو شپارد» (New Shepard) چهار فضانورد از جمله «جف بزوس» میلیاردر آمریکایی، بنیانگذار شرکت آمازون و فردی که این پروژه فضایی را راه اندازی کرد به فضا پرتاب شد.

دانلود فیلم اصلی

این درحالی است که پیش از وی «ریچارد برانسون» دیگر میلیاردر انگلیسی و رئیس گروه شرکت های ویرجین، با شبه فضاپیمای (Virgin Galactic Unity ۲۲) در مورخ ۲۰ تیرماه به مرز فضا رهسپار شده بود.

دراین سفر فضایی که پس از رسیدن به فاصله حدود ۱۰۰ کیلومتری زمین، مرز فضا، ۴ سرنشین این کپسول بلو اورجین حدود ۳ دقیقه وضعیت بی وزنی را تجربه کرده و با چتر نجات به زمین بازخواهند گشت، تمام زمان این سفر فضایی از زمان پرتاب تا بازگشت ۱۱ دقیقه در نظر گرفته شده است.

این پرواز اولین سفر فضایی است که یک مسافر با پرداخت پول در آن حضور پیدا کرده است. پدر الیور دیمن(Oliver Daemen) ۱۸ ساله مبلغ نامشخصی برای حضور او در این پرواز پرداخت کرده است. بزوس به همراه برادرش مارک و خانم والی فانک (Wally Funk) ۸۲ ساله به فضا خواهند رفت.

در این سفر جوان‌ترین و مسن‌ترین افرادی که تاکنون به فضا رفته‌اند یعنی دیمن و فانک حضور دارند.

در این سفر «مارک بزوس» برادر جوان تر جف بزوس، «الیور دیمن» جوان ۱۸ ساله و «والی فانک» زن ۸۲ ساله وی را همراهی می کنند.

جف بزوس بنیانگذار  شرکت بلو اورجین، سازنده سفینه فضایی است .

دانلود فیلم اصلی

بیشتر بخوانید:

اسپیس پرسپکتیو؛ فروش بلیط 125 هزار دلاری برای چشم انداز 360 درجه از زمین (+فیلم و عکس)

فروش بلیت 28 میلیون دلاری سفر به فضا به همراه بنیانگذار آمازون

سفر به فضا با پرداخت 55 میلیون دلار

لینک کوتاه: asriran.com/003Kh7

بزرگ‌ترین کشتی هوایی جهان و طراحی جالب کابین آن (+عکس)

کاهش ردپای کربن مزیت شماره ایرلندر محسوب می شود. در شرایطی که سفر با این هواگرد اندکی بیشتر از یک هواپیمای عادی طول می کشد اما کیفیت سفر با آن بسیار بهتر خواهد بود.

عصر ایران - جزئیاتی جدید درباره بزرگ‌ترین هواگرد جهان یعنی ایرلندر 10 منتشر شده است که از کابین جادار با پنجره هایی از کف تا سقف و فضای پای بسیار زیاد برای مسافران حکایت دارد. و این هواگرد تا حد زیادی دوستدار محیط زیست خواهد بود.

شرکت بریتانیایی هایبرید ایر وهیکلز (Hybrid Air Vehicles) به تازگی تصاویری مفهومی را از فضای داخلی کشتی هوایی خود منتشر کرده است که 299 فوت (91 متر) درازا و 112 فوت (34 متر) پهنا دارد. این هواگرد ظرفیت حمل حدود 100 نفر را دارد. اما به جای آن که مسافران در فضایی کوچک فشرده شوند، افرادی که با ایرلندر سفر خواهند کرد می توانند به واسطه پنجره هایی بلند از مناظر اطراف لذت برده و از فضا و جای پای شبیه کلاس تجاری جت های مسافری برخوردار باشند.

انتظار می رود ایرلندر در سال 2025 وارد خدمت شود و شرکت هایبرید ایر وهیکلز فکر می کند که به واسطه افزایش راحتی و 90 درصد انتشار گازهای گلخانه ای کمتر می تواند خیلی زود جت های مسافری معمول را در برخی مسیرهای پروازی کوتاه به چالش بکشد.

به گفته مقامات شرکت، کاهش ردپای کربن مزیت شماره ایرلندر محسوب می شود. در شرایطی که سفر با این هواگرد اندکی بیشتر از یک هواپیمای عادی طول می کشد اما کیفیت سفر با آن بسیار بهتر خواهد بود.

ایرلندر به واسطه استفاده از یک بالون عظیم هلیومی برای پرواز گزینه ای بسیار سبزتر از یک هواپیمای مسافری عادی است. در مقابل، هواپیماها پیش از آن که بال ها بتوانند نیروی بالابر را فراهم کنند نیازمند تولید نیروی قابل توجه توسط پیشرانه ها هستند.

زمانی که در هوا قرار بگیرد، کشتی هوایی ایرلندر به چهار پروانه برای حرکت متکی است. در نسل نخست، دو پروانه از پیشرانه هایی که نفت سفید می سوزانند، نیرو می گیرند و دو پروانه دیگر توسط موتورهای الکتریکی به گردش در می آیند که موجب کاهش بیشتر انتشار کربن توسط این هواگرد می شود. تا سال 2030، شرکت هایبرید ایر وهیکلز انتظار دارد که نسخه تمام الکتریکی ایرلندر را ارائه کند.

به جای باتری های معمول، سلول های سوختی هیدروژن مایع نیروی مورد نیاز موتورهای الکتریکی ایرلندر را تامین خواهند کرد. هیدروژن مایع می تواند انرژی بسیار بیشتری را نسبت به باتری ها را برای وزنی معین ذخیره کند. هیدروژن در مخازن خنک کننده در بدنه نگهداری خواهد شد و به سلول های سوختی پمپ می شود که در آنجا با اکسیژن واکنش داشته و برق تولید می شود.

کشتی هوایی ایرلندر می تواند به بیشینه سرعت حدود 80 مایل در ساعت (130 کیلومتر در ساعت) دست یابد و به طور کلی میانگین سرعت آن 60 مایل در ساعت (100 کیلومتر در ساعت) خواهد بود. این بیشتر به سرعت یک خودرو یا قطار تا یک جت مسافری کوتاه برد نزدیک است که می تواند با سرعت بیش از 450 مایل در ساعت (720 کیلومتر در ساعت) پرواز کند.

به گفته مقامات شرکت هایبرید ایر وهیکلز، برای برخی سفرهای بین شهری با فواصل 100 تا 250 مایل (160 تا 400 کیلومتر) سفر از مرکز یک شهر به مرکز شهر دیگر فقط اندکی کندتر خواهد بود زیرا کشتی هوایی ایرلندر توانایی فرود در فضاهایی بسیار کوچک‌تر نسبت به یک هواپیما یا حتی روی آب را دارد.

به عنوان مثال، شرکت تخمین می زند که سفر بین شهرهای سیاتل آمریکا و ونکوور کانادا با ایرلندر اندکی بیش از 4 ساعت طول بکشد که کمی بیشتر از بیش از سه ساعت پرواز با هواپیماست. این در شرایطی که ایرلندر فقط 4.6 کیلوگرم دی اکسید کربن به ازای هر مسافر طی این سفر تولید می کند اما این میزان برای یک جت مسافری عادی برابر با 53 کیلوگرم است.

مقامات شرکت هایبرید ایر وهیکلز اطمینان دارند که ایرلندر تجربه ای به مراتب لذت بخش‌تر از گزینه های دیگر را ارائه خواهد کرد.

پنجره هایی از کف تا سقف در ترکیب با ارتفاع پرواز زیر 10 هزار پا (3040 متر) به معنای آن است که طی سفر مناظری دیدنی انتظار مسافران را می کشند. و از آنجایی که بالون هلیومی عظیم پیشرانه ها را از کابین مسافران جدا می کند، لرزش کم و تقریبا هیچ سر و صدایی وجود نخواهد داشت. این هواگرد تا حد زیادی تحت تاثیر تلاطم های هوایی نیز قرار نخواهد گرفت.

در واقع، مسافران ایرلندر می توانند پروازی راحت، ساکت و سبز را تجربه کنند.