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光翼
鎖定
- 中文名
- 光翼
- 壓 力
- 光
- 相關概念
- 輻射壓力
- 應 用
- 依靠輻射壓力來控制航空工具方向
光翼簡介
“光翼”的工作原理和機翼類似,即目標物體在某個方向上受到的壓力必須大於其他方向的壓力,這樣才能在這個方向上產生推力,使物體移動。只不過,機翼的壓力來自於空氣,而“光翼”的壓力來自於光。
光翼原理
光照射到物體表面被反射或是通過透明物體時都會對物體產生“輻射壓力”,這個原理實際上早已為科學界所知。研究人員此次利用計算機模型測試發現,形狀不同的物體,入射光線折射和反射也各不相同。當目標物體為一種特殊的透明半圓柱體時,經過折射,入射光線的大部分都會集中從一個方向上射出。這個方向上的“輻射壓力”因此也就最大,半圓柱體可以在這個方向上發生位移。
研究人員按照模型用塑料製造了這樣一個幾微米長的半圓柱體,並將其放入水中。當從半圓柱體的下方發射激光束時,發現它果真向垂直上方發生位移,而且還發生水平方向的移動。這個側向移動表明,可以通過控制光壓的方向來控制目標物體的移動
[1]
。
光翼應用
“光翼”的一個重要應用是依靠輻射壓力來控制航空工具的方向。比如美國加利福尼亞帕薩迪娜的一個公共空間組織“行星社”計劃,在今年末發射一個實驗性的太陽能導航航天器——光帆(LightSail)。格羅弗·斯瓦茨蘭德表示,藉助這一發明,將來可能僅靠太陽光線就能為“光翼”飛行器提供動力。未來在太空探索中,就有可能僅依靠太陽光驅動飛行。此外,還可以在不易採用常規動力的微觀環境中用“光翼”為極小的器械提供動力。
對於最新應用,加利福尼亞理工大學研究納米光學與機械系統的物理學家馬特·艾琴菲爾德認為,如果抬升可以用於任何透明物體,該技術的研究就更有意義。反過來考慮問題的話,我們可以改變激光束的形狀,而不一定是物體的形狀。“光翼”的概念也能用於微觀機械力學,或液體中的粒子運動。他説:“這會產生很有趣的效果。把納米力學的研究領域和光學相結合也變得更重要。在研究中,我們會再次看到研究展現出的最簡單現象
[3]
。”
- 參考資料
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- 1. “光翼”
- 2. 科學家演示
- 3. 期待乘光而上 科學家演示依靠光線抬升的"光翼"
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