Умовною межею атмосфери і космічного простору вважається лінія Кармана висотою 100 кілометрів. Вище цього рівня повітря стає занадто розрідженим, і, щоб аеродинамічні апарати - такі як літаки - могли залишатися в польоті, їм буде потрібно розвивати швидкість, рівну першої космічної. Це робить авіацію на такій висоті практично безглуздою.
Однак в реальності рідко які літаки піднімаються вище 10-кілометрової висоти. А в мезосфері Землі, на висотах 50-80 кілометрів, повітря вже так розріджене, що рухатися там можуть лише спеціалізовані літальні апарати і навіть повітряні кулі утримуються в польоті з працею. Використовувати ці висоти з користю дозволять мікродрони нової конструкції, які команда Ігоря Баргатіна з Університету Пенсільванії представила на сторінках журналу Science Advances.
Для демонстрації концепції автори використовували невеликі (шість міліметрів в діаметрі) диски, вирізані з легкого, прозорого поліетилентерефталату (ПЕТ, він же - майлар або лавсан). Нижню сторону кіл покрили тонким шаром вуглецевих нанотрубок. Вміщені в вакуумну камеру, в якій імітувалась щільність повітря на висоті мезосфери, такі пристрої могли залишатися в польоті за рахунок енергії падаючого випромінювання - як лазерного, так і звичайного сонячного.
Справа в тому, що вуглецеві нанотрубки чудово поглинають минуле крізь ПЕТ випромінювання, помітно нагріваючись. Це викликає локальне підвищення температури повітря під диском, що, в свою чергу, створює спрямовану вгору підйомну силу, яка утримує мініатюрний диск в повітрі, немов літаючий «килим-літак» з казки.
Левітація мікроскопічних часток через нерівномірне нагрівання на світлі називається фотофорез, і, за словами авторів, їм вперше вдалося домогтися стабільності такого польоту. Розрахунки показують, що подібні мікродрони можуть довго, не витрачаючи енергії, залишатися в повітрі на великій висоті і нести на борту мініатюрні інструменти.
Джерело: Naked Science