Ионный двигатель для роботов поднял себя в воздух
Logo
Cover

Команда американских ученых работает над новым поколением земных роботов, у которых не будет ни моторов, ни крыльев — их оснастят твердотельными ионными двигателями, которым для работы нужно только электричество.

33124

Обычно, когда речь заходит об ионных двигателях, на ум приходят искусственные спутники. Они бомбардируют атомы ксенона электронами, производя положительно заряженные ионы ксенона, которые устремляются к отрицательно заряженной решетке. Это и позволяет космическому аппарату летать. Тяга получается незначительной по сравнению с обычными реактивными двигателями, но для полетов в безвоздушном пространстве этого хватает, пишет Wired.

У роботов на Земле есть в распоряжении молекулы воздуха, так что им не нужен запас ксенона. В случае так называемой электродинамической тяги электричество направляется в крошечную гребенку из проводящего металла. Каждый зубчик отбрасывает ионы, которые притягиваются решеткой из углеволокна, расположенной ниже.

«На пути от пункта А в пункт Б они неоднократно сталкиваются с нейтральными молекулами воздуха — азотом, кислородом, немного СО2 и водой, — объяснил Игорь Новоселов, соавтор недавно опубликованной статьи, в которой описана созданная его командой система. — В итоге эти ионы ускоряют движение воздуха к земле, создавая тягу».

Звучит просто, но проблем на пути к реализации нового двигателя стоит немало. Главная — это энергия. Для выработки достаточной тяги ее нужно много, поэтому Новоселов и его коллеги пока подключают своего робота к источнику питания. Сейчас четыре таких двигателя создают немногим больше тяги, чтобы оторвать свой вес от земли. На батареи и сенсоры ее не хватает.

Однако благодаря простой технологии производства все элементы для экспериментального робота можно изготовить в лаборатории менее чем за полчаса. Новоселов надеется, что опыты продолжатся бодрыми темпами, и эффективность механизма удастся повысить.

Осенью прошлого года ученые из MIT запустили первый летательный аппарат без подвижных частей. Самолет на ионной тяге весом 2,45 кг успешно преодолел 60 метров. В основе его движения лежит тот же феномен ионизации воздуха.