Boom metrics
Наука18 декабря 2007 22:00

Изобретен ковер-самолет

Физики узнали, как сделать сказочное средство передвижения

Обошлись без антигравитации

Во многих восточных и в некоторых русских сказках ковры размером примерно 3 на 4 метра служили для транспортировки людей и грузов по воздуху. С какой скоростью они летали, сколько могли взять на борт, данных нет. Есть только стойкое убеждение, что без антигравитации тут не обошлось. И пока ее не откроют, за проектирование ковров-самолетов браться бессмысленно. Однако ученые взялись. О чем на днях сообщил самый авторитетный научный журнал Nature.

Сначала физики под руководством Лакшминараянана Махадевана (Lakshminarayanan Mahadevan) из Гарвардского университета в Кембридже (США, штат Массачусетс) обнаружили, что тонкий вибрирующий лист не тонет в жидкости. Дальнейшие исследования показали: такой же лист может держаться и в воздухе. Надо лишь заставить его дрожать соответствующим образом. Ковер-самолет, по сути, готов - садись и лети. Но пока невысоко.

- Вибрирующий ковер должен располагаться достаточно близко к горизонтальной поверхности, например, к земле или воде, - объясняет Махадеван. - Тогда его колебания заставляют воздух двигаться таким образом, что между ковром и поверхностью возникает зона повышенного давления. Разница в давлениях - снизу и сверху - создает подъемную силу.

По словам ученого, ковер можно заставить не только левитировать, но и маневрировать. Если направлять волны колебаний с одного края к другому, тогда ковер будет принимать слегка наклонное положение, почти как вертолет, но двигаться иначе - в направлении более высокого края. Как подводная лодка.

По реке плывет топор

Подтверждаю плодотворность идеи Лакшминараянана - колебания и в самом деле способны творить чудеса. Еще при Советской власти лично видел, как в Институте машиноведения Академии наук СССР в бочке с водой плавали вибрирующие топоры. Тоже было похоже на сказку, минимум - на куплет из популярной частушки.

Получится ли трюк с полномасштабным средством передвижения, до конца не ясно. Но расчеты показывают: маленький коврик размером 10 на 10 сантиметров можно удержать в воздухе, если пропускать по нему всего по 10 колебаний в секунду с амплитудой (высота волны), которая в два с половиной раза превышает толщину коврика. Значит, нормальный ковер, эдак в сантиметр толщиной, должен дрожать весьма высокими волнами. Растрясет, однако.

- Да, - соглашается Махадеван, - будет трясти. Особенно на большой скорости. Много маленьких ковриков обеспечили бы более комфортное передвижение. Но неторопливое.

И с двигателем проблемы - нужен очень мощный. А вот для вибрирующей поверхности уже есть перспективная разработка. Как сообщает тот же Nature, еще в сентябре другая группа гарвардских ученых, никак пока не связанная ковростроителями, создала тонкие полимерные листы, покрытые клетками из мышечной ткани крыс. Они примечательны тем, что вибрируют с заданной частотой и амплитудой под воздействием электрического тока. Могут пригодиться.

- Очаровательно! - оценил открывающиеся перспективы физик Том Уиттен из Университета Чикаго (штат Иллинойс, США). Его восхитило то, что исследователи взялись за решение столь удивительной инженерной задачи - заставить ковры летать.

ЛИЧНОЕ ДЕЛО

Лакшминараянан МАХАДЕВАН известен в научном мире. Он разгадал загадку, каким образом хищное растение росянка, которая ловит мух для пропитания, так быстро - за доли секунды - захлопывает свои створки. А за исследования процесса образования складок на простынях, скатертях и рубашках ученый был удостоен Шнобелевской премии по физике за 2007 год.