Ինչպես կաղամախու տերևները կարող են փրկել մարսագնացներին

Տափակ, սրտի տեսքով կաղամախու տերևներ ՝ բարակ, սպիտակ կաղամախու ֆոնին:

Թրթռացող կաղամախանի տերևներն ու կոճղերը -Populus tremuloides- միջոցովՎայրի այգի.


Մարդու խնդիրները լուծելու համար բնությունը օգտագործելու տեխնիկան կոչվում էբիոմիմիկիա. Անգլիայի Քովենթրիի Ուորվիքի համալսարանի գիտաշխատողներն այս շաբաթ (18.03.2019 թ.) Ասացին, որ իրենք օգտագործել են այս տեխնիկան ՝ ոգեշնչված ասպենի ծառերի տերևների յուրահատուկ շարժումից (Populus tremuloides)-մշակել էներգիա հավաքելու մեխանիզմ, որը կարող է սնուցել եղանակային տվիչները թշնամական միջավայրում: Նրանք ասացին, որ մեխանիզմը կարող է ծառայել նաև պահեստային էներգիայի մատակարարմանը, որը կարող է փրկել և երկարացնել ապագա մարսագնացների կյանքը:

Դա հատկապես հետաքրքիր է այժմ ՝ կորստի հետևանքովՄարսագնաց Opportunity, որի արևային էներգիայի մատակարարումը ենթարկվեց անցյալ ամառ Մարսի փոշու մեծ փոթորկին:


Եթե ​​երբեք չեք եղել կաղամախի անտառում, ապա ինչ -որ բան բաց եք թողել: Այս ծառերի տերևները - սովորաբար կոչվում ենQuakiesԱՄՆ հարավարևմտյան որոշ հատվածներում `դողալ ամենափոքր քամուց: Շատերը գտնում են դրանքհանգստացնող, և նրանք, անշուշտ, յուրահատուկ գեղեցիկ են:

Այս ինժեներական հետազոտողները ասպենի տերևների մեջ այլ բան տեսան: Նրանք պարզել են, որ մեխանիզմները, որոնք արտադրում են կաղամախանի տերևներ ցածր քամու դեպքում, կարող են էլեկտրաէներգիա արտադրել, ինչպես իրենք էին ասում ՝ «արդյունավետ և արդյունավետ»: Նրանք նախագծել են տերևի օրինակով սարք, որը շահագործում է քամու շարժումը: Նրանց աշխատանքն էհրապարակվածմեջԿիրառական ֆիզիկայի տառեր, որն էվերանայվել էբազմաթիվ խմբագիրների և փորձագետ մրցավարների կողմից:

Ուորվիքի համալսարանՍեմ Թաքեր Հարվի- բ.գ.թ. ճարտարագիտության թեկնածու - թերթի առաջատար հեղինակն է: Նա ասաց:

Այս մեխանիզմի ամենագրավիչն այն է, որ այն ապահովում է էներգիա արտադրելու մեխանիկական միջոց ՝ առանց առանցքակալների օգտագործման, որոնք կարող են դադարել աշխատել ծայրահեղ ցրտի, ջերմության, փոշու կամ ավազի պայմաններում: Թեև պոտենցիալ էներգիայի քանակը, որը կարող էր գեներացվել, փոքր է, այն ավելի քան բավարար կլինի ինքնավար էլեկտրական սարքերի սնուցման համար, օրինակ ՝ անլար տվիչների ցանցերում: Այս ցանցերը կարող են օգտագործվել այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են հեռավոր և ծայրահեղ միջավայրերում եղանակի ավտոմատ զննում ապահովելը:


Ինժեներական դասախոսներՊետր ԴենիսենկոեւԻգոր Ա. Խովանով, երկուսն էլ Ուորվիքի համալսարանից, նոր հոդվածի համահեղինակներ են: Դենիսենկոն նշել է, որ ապագա մեկ կիրառումը կարող է լինել որպես պահեստային էներգիայի մատակարարում ապագա Մարսագնացների և արբանյակների համար: Նա ասաց:

Մարսագնաց Opportunity- ի կատարումը գերազանցեց իր դիզայներների ամենավայրի երազանքները, բայց նույնիսկ նրա աշխատասեր արևային վահանակները, հավանաբար, ի վերջո հաղթահարվեցին մոլորակի մասշտաբով փոշու փոթորիկով: Եթե ​​մենք կարողանայինք ապագա ռովերներին վերազինել այս տեխնոլոգիայի հիման վրա պահեստային մեխանիկական էներգիայի հավաքիչով, դա կարող է հետագա սերնդի մարսագնացների և վայրէջքների կյանքերն ավելի մեծացնել:

Դեպիհայտարարությունայս գիտնականներից բացատրեցին.

Ասպենի տերևների ցածր քամու, բայց մեծ ամպլիտուդայի բանալին ոչ միայն տերևի ձևն է, այլ ավելի կարևորը վերաբերում է ցողունի արդյունավետ հարթ ձևին:


Ուորվիքի համալսարանի հետազոտողները օգտագործել են մաթեմատիկական մոդելավորում ՝ տերևի մեխանիկական համարժեք գտնելու համար: Նրանք այնուհետև օգտագործեցին ցածր արագությամբ քամու թունել ՝ փորձարկելու սարքը ՝ սահնակային ճառագայթով, ինչպիսին է Ասպենի տերևի հարթ ցողունը, և շեղբի ծայրը ՝ շրջանաձև աղեղային խաչմերուկով, որը գործում է որպես հիմնական տերև:

Սայրն այնուհետև ուղղահայաց էր հոսքի ուղղությանը, ինչը թույլ է տալիս հնձվորին ինքնուրույն տատանումներ տալ քամու աննկարագրելի ցածր արագությունների դեպքում, ինչպես կաղամախու տերևը: Թեստերը ցույց տվեցին, որ օդի հոսքը կցվում է սայրի հետևի երեսին, երբ սայրի արագությունը դառնում է բավականաչափ բարձր, հետևաբար գործում է ավելի շատ նման աերոֆիլայի և ոչ թե բլեֆի մարմինների, որոնք սովորաբար ուսումնասիրվել են քամու էներգիայի հավաքման համատեքստում:

Բնության մեջ տերևի թրթռալու հակումն ավելանում է նաև բարակ ցողունի ՝ քամու մեջ երկու տարբեր ուղղություններով պտտվելու հակումով: Այնուամենայնիվ, մոդելավորող և փորձարկող հետազոտողները պարզեցին, որ նրանք կարիք չունեն կրկնօրինակելու իրենց մեխանիկական մոդելում շարժման հետագա աստիճանի լրացուցիչ բարդությունը: Պարզապես հարթ ցողունի հիմնական հատկությունները լուսարձակի ճառագայթում և շեղբի ծայրին ՝ շրջանաձև աղեղով հատումով, որը գործում է որպես հիմնական տերև, բավական էր բավարար մեխանիկական շարժում ստեղծելու համար:

Հետազոտողները ասացին, որ հաջորդիվ կուսումնասիրեն շարժման վրա հիմնված էներգիա արտադրող տեխնոլոգիաները, որոնք լավագույնս կկարողանան օգտագործել այս սարքը և ինչպես կարող է սարքը լավագույնս տեղակայվել զանգվածներում:


Wantանկանում եք ավելին իմանալ այն մասին, թե ինչպես են դողում կաղամախու տերևները: Եվ լսե՞լ նրանց բնորոշ խշշոցը: Դիտեք այս տեսանյութը.

Եզրակացություն. Ասպենի տերևները հայտնի են իրենց աննշան քամու յուրահատուկ դողալով: Նրանց շարժումը ոգեշնչեց Ուորվիքի համալսարանի գիտնականներին `եղանակի տվիչների համար էներգիա հավաքելու նոր մեխանիզմ մշակել, որը կարող է նաև ծառայել որպես ապագա էներգիայի մատակարարում ապագա մարսագնացների համար:

Աղբյուր. Գալոպային էներգիայի հավաքիչ `հոսքի կցորդով

Ուորվիքի համալսարանի միջոցով