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哈佛大學(xué)科學(xué)家造出小型飛毯

                     

  不過(guò),有關(guān)飛毯的大部分研究是在水中進(jìn)行的。第一個(gè)用作實(shí)驗(yàn)的模型居然是人體。如果把游泳的人看做“飛毯”,那么他們是靠什么引擎推動(dòng)前進(jìn)的呢?馬哈德溫教授計(jì)算了游泳的人在揮臂劃水時(shí),度、粘稠度和肌肉的運(yùn)動(dòng)等因素,得出一套“水中飛毯”振幅與振動(dòng)次數(shù)的公式。公式進(jìn)一步證實(shí)了飛毯的可行性。

  馬哈德溫教授也一直在自然界中尋找飛毯的佐證。別忘了,飛機(jī)、直升機(jī)、地效飛行器這些“飛毯”的近親都是“仿生大戶”。仿生對(duì)象在鳥(niǎo)類、綽號(hào)“西班牙舞者”的海蛞蝓和鰩魚(yú)之間角逐。而飛毯選擇了鰩魚(yú),這種長(zhǎng)得像扁平的烙餅,游動(dòng)時(shí)將2700米的深海橫向“剖開(kāi)”的軟骨魚(yú)類。“鰩魚(yú)沒(méi)有魚(yú)鰾,必須利用波動(dòng)身體,同時(shí)產(chǎn)生上升和前進(jìn)的動(dòng)力,扁平的身體通過(guò)改變波形、波頻、波長(zhǎng)和波的傳播方向等來(lái)控制前進(jìn)的速度和方向,飛毯的原理也和它差不多。”馬哈德溫教授表示,飛毯自身既是座椅,又是引擎。

  用什么材料制作“引擎”,著實(shí)費(fèi)了馬哈德溫教授和他的伙伴們一番功夫,誰(shuí)都知道輕薄柔軟對(duì)于飛毯的重要性,但使用阿拉伯民間故事中的綠色絲綢顯然不太現(xiàn)實(shí)。馬哈德溫教授嘗試了高分子聚合物、金屬薄片,然而,彈性和摩擦力的實(shí)驗(yàn)失敗了。另一個(gè)團(tuán)隊(duì)利用大鼠的肌肉細(xì)胞作為動(dòng)力,仍沒(méi)有成功。飛毯的材料既要隨著電信號(hào)波動(dòng),還要有柔軟的韌性,能抵抗振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力?;谶@個(gè)要求,馬哈德溫教授決定試試復(fù)合材料--一種涂上金屬襯箔的輕薄纖維織物,被稱為“智能聚合物”,可以隨著電信號(hào)產(chǎn)生起伏波動(dòng)。“這的確起效了”。

  4厘米長(zhǎng),0.1毫米厚的毯子漂浮在空中,每秒震動(dòng)大約10次,振幅大約為0.25毫米。根據(jù)復(fù)合材料制成的“飛毯”的質(zhì)量、空氣的密度、乘客的重量、飛行的距離,馬哈德溫教授計(jì)算出“飛毯”首飛的參數(shù),輸入地毯中,讓試飛的地毯就像一張實(shí)時(shí)接收信號(hào)的智能薄膜。然而,首張飛毯只有紙幣大小,首位“阿拉丁”當(dāng)然不是馬哈德溫教授,而是一只螞蟻。

  顛簸問(wèn)題未解決

  “如果你想平穩(wěn)地漂浮在空中,你可以讓毯子產(chǎn)生較小的起伏,但是你前進(jìn)的速度會(huì)很慢。”馬哈德溫教授在接受《自然》雜志采訪時(shí),解釋了讓螞蟻成為首位乘客的無(wú)奈。顯然,現(xiàn)在飛毯還不能作為載人飛行器。

  要增加載客量,同時(shí)也要增加飛毯自身的重量。而要驅(qū)動(dòng)這樣的飛毯,也需要加劇振幅。到目前為止,高速飛毯劇烈的振幅帶來(lái)的顛簸,乘客是吃不消的。速度與平穩(wěn)兼具是飛毯目前還沒(méi)有解決的問(wèn)題。制作能夠承受一個(gè)人的飛毯,還需要一個(gè)更加強(qiáng)大的引擎。

  一年過(guò)去了,關(guān)于飛毯的研究暫時(shí)沒(méi)了動(dòng)靜,直到2009年5月,日本的宇航員若田光一在國(guó)際空間站的攝像機(jī)面前,駕駛飛毯,再次試飛。這次的試飛像是哈佛大學(xué)那次展示的姐妹篇,若田光一腳下白色飛毯的大小和沖浪板相仿,他的雙腳用膠帶固定在飛毯上,事實(shí)上,他駕駛飛毯的姿勢(shì)也和沖浪無(wú)異,唯一不同的是,這次“沖浪”是在失重環(huán)境中,并沒(méi)有動(dòng)力。人們要駕駛真正的飛毯在太空遨游,或許還要等待一些時(shí)日。

 

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