"Létající koberec" z plastu

Jejich fólie o šířce 10 centimetrů je doslova prošpikována elektricky vodivými vlákny, která fungují jako malé piezoelektrické motorky (v oblasti mikromechaniky se motorkům říká aktuátory), a dále senzory, které zabezpečují zpětnou vazbu. Usměrněný společný pohyb motorických prvků ve fólii vytváří běžící vlnky vzduchu na spodní straně fólie, které pak vyvolávají celkový pohyb vzduchu směrem od přední strany fólie dozadu. Fólie tímto způsobem letí vzduchem těsně nad pevným podkladem. Výzkumníci prozatím neřešili způsob, jakým by se fólie nadnášela ve svislém směru, zatím jde jen o horizontální pohyb.

Hlavním tvůrcem létající fólie o šířce 10 centimetrů je postgraduální student Noah Jafferis. Společná činnost zmíněných piezoelektrických motorků vyvolává řízený vlnivý pohyb plastické fólie, který generuje vodorovnou reaktivní sílu nad plochým vodorovným povrchem. Vlny, které ve fólii vznikají, mají charakter příčného postupného vlnění. To znamená, že vlnění postupuje od jednoho konce fólie ke druhému a projevuje se příčnou výchylkou. Vlnky v materiálu se tedy objevují jakoby "nad" a "pod" rovinou původního nezvlněného tenkého předmětu. Výzkumníci zkoumali zejména závislost reaktivní síly na výšce nad podkladem a na velikosti vlnové výchylky (amplitudě).

Experimentální výsledky dobře odpovídají teoretickým předpovědím. Pomocí vlnek se fólie pohybovala rychlostí asi jednoho centimetru za sekundu a podle Jafferise bude možné dosáhnout až rychlosti jednoho metru za sekundu. Kontrolovat deformující se fólii při vyšších frekvencích (až kolem 100 Hertzů) ale není snadné.

Zásadním problémem současné létající fólie je její připojení k vnějšímu zdroji energie, k akumulátoru. Takový akumulátor by totiž byl tak těžký, že se nemůže nacházet na vznášejícím se předmětu. Výzkumníci proto uvažují o možnosti pokrýt fólii tenkými slunečními články. To by snad jednou dovolilo vysílat budoucí varianty "létajících koberců" i na autonomní letecký průzkum jiných planet. "Létající koberce" by pak létaly např. nízko nad povrchem Marsu způsobem dosti podobným tomu, jak kloužou rejnoci manta nad mořským dnem.

Zdroje: Physorg.com, Applied Physics Letters, BBC