Физики напечатали акустический диод
Инженеры из Нанкинского университета напечатали с помощью обычного 3D-принтера акустический канал, звук по которому может передаваться лишь в одном направлении. Для этого авторы использовали один из недавно разработанных акустических метаматериалов. Ключевой особенностью этого класса материалов является то, что их свойства зависят в первую очередь не от вещества, из которого они сделаны, а от их формы. Исследование опубликовано в журнале Applied Physics Letters.
Новое устройство состоит из двух акустических метаматериалов, объединенных в единый канал, прозрачный для света, тепла и свободно пропускающий воздух. Каждый из материалов представляет собой «гребень» с фиксированным расстоянием между бороздами, но постепенно увеличивающейся их глубиной. Для двух частей акустического диода эти расстояния различаются: они равны, соответственно, 0,84 сантиметра и 2,36 сантиметра. Благодаря этому возникает различие между прямыми и обратными звуковыми волнами.
В случае, когда звук движется в «запрещенном» направлении, происходит его отражение от канала, он делает своеобразный поворот на 180 градусов и возвращается обратно. В «разрешенном» направлении волна колебания давления проходит свободно. Важно отметить, что устройство рассчитано на работу только лишь с определенной частотой звука, в данном случае — 6064 герца.
Ширина канала составляет 10,6 сантиметра, длина устройства примерно равна 30 сантиметрам. Все изделие напечатано из обычного ABS-пластика, аналогичного тому, из которого делают детальки конструктора LEGO. Авторы предполагают, что разработка может быть использована в ситуациях, когда необходимо подавлять звук определенной частоты (например, работы кондиционирующих систем). В будущем физики надеются расширить диапазон рабочих частот и создать канал, способный звукоизолировать в обоих направлениях.
Существующие акустические диоды представляют собой, как правило, различные упругие среды. Из-за этого они ограничивают прохождение каких-либо веществ или тепла через себя. К примеру один из вариантов такого диода представлял собой цепочку плотно прижатых сфер, одна из которых обладала меньшей массой, чем остальные. При генерации звуковых колебаний в одном из направлений происходит рассеяние из-за возбуждения хаотических колебаний в сферах.
С гибридной силовой установкой и продолжительностью полета более двух часов
Французская компания Zapata разрабатывает персональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки под названием Airscooter. Аппарат массой 115 килограммов, рассчитанный на одного человека, будет оснащаться двенадцатью воздушными винтами и гибридной силовой установкой. Airscooter будет способен поднимать груз до 120 килограмм, развивать максимальную скорость 100 километров в час и летать на протяжении более двух часов, сообщает издание New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Компания Zapata, основанная изобретателем Фрэнки Запатой (Franky Zapata), занимается разработкой персональных летательных средств уже больше десяти лет. В списке изобретеней Запаты, например, значатся водяной и воздушный ховерборды Flyboard, а также одноместный летательный аппарат JetRacer, представленный в 2022 году. Его конструкция напоминает квадрокоптер, у которого роль роторов выполняют десять компактных турбореактивных двигателей, разгоняющих аппарат до 200 километров в час. Новая разработка Zapata под названием Airscooter тоже относится к классу персональных летательных аппаратов. Внешне корпус одноместного Airscooter напоминает яйцо на трех опорах, сверху которого находится рама, состоящая из восьми лучей, на ней размещаются двенадцать роторов. Два задних луча соединяются спойлером. Четыре больших ротора, установленные на концах лучей, расположенных вдоль и перпендикулярно оси аппарата, судя по опубликованным изображениям и видео, вращаются с помощью гибридного привода. Другие восемь винтов меньшего диаметра располагаются парами на оставшихся четырех лучах рамы и имеют полностью электрический привод. https://www.youtube.com/watch?v=v_hPFbpA_ts Точное предназначение всех двенадцати воздушных винтов пока не раскрывается, однако можно предположить, что восемь малых пропеллеров будут намного быстрее реагировать на управляющие сигналы, поэтому скорее всего они будут использоваться для управления и балансировки устройства в полете, в то время как большие винты будут создавать основную тягу. Согласно опубликованным на сайте компании характеристикам, Airscooter будет способен разгоняться до скорости 100 километров в час и поднимать в воздух до 120 килограмм. Благодаря гибридной силовой установке продолжительность полета воздушного скутера на одной заправке бака объемом 18,9 литра составит более двух часов, что выгодно отличает его от чисто электрических летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Еще одним преимуществом станет масса Airscooter, которая составляет всего лишь 115 килограмм. Из-за этого, например, в США Airscooter квалифицируется как ультралегкий самолет, для управления которым не нужна лицензия пилота. Компания утверждает, что управление воздушным судном будет такое же простое как управление дроном благодаря автоматизации и множеству датчиков безопасности. Информации о стоимости аппарата и сроках его готовности на данный момент нет. На сегодняшний день множество компаний разрабатывают гибридные и полностью электрические летательные аппараты, которые вскоре должны стать частью новой отрасли аэротакси. Однако степень безопасности используемых в них технологий в полной мере еще не изучен. Недавно, к примеру, во время испытательного полета произошло крушение прототипа аэротакси VX4 британской компании Vertical Aerospace, что может негативно отразиться на сроках сертификации.