Ученые нашли способ увеличить КПД лампы накаливания
Исследователи из Массачусетского технологического института во главе с физиком Огненом Иличем придумали способ увеличить КПД лампы накаливания. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.
Идея ученых заключалась в том, чтобы ограничить испускание лампой тепла во внешнюю среду и использовать это тепло для нагревания самой лампы. Ключевым для этого было получить материал, который бы отражал инфракрасное излучение, но при этом был бы прозрачен в видимой области спектра. Ученые воспользовались фотонными кристаллами — классом материалов сложной слоистой структуры, которые за счет своей периодичности могут пропускать или отражать свет разной длины волны.
Для создания фотонных кристаллов физики использовали лист стекла толщиной в 1 мм и нанесли на него 90 чередующихся слоев оксида тантала и диоксида кремния. Эти слои, толщина которых подбиралась с помощью компьютерного моделирования, придают кристаллу полупроводниковые свойства: он способен пропускать свет и отражать ИК-излучение. Кроме того, вместо нити в лампе была использована вольфрамовая лента, которая может поглотить большую часть ИК-излучения, отраженного нанозеркалами. Как сообщается в статье, использование фотонных кристаллов помогло повысить КПД лампы накаливания с обычных 5 до 6,6 процентов .
Новые лампы накаливания еще далеки от коммерческого продукта, однако физики отмечают, что использование дополнительных наноматериалов сложной структуры потенциально может увеличить КПД до 40 процентов. Лампа накаливания испускает свет за счет прохождения электрического тока по витой вольфрамовой проволоке. Благодаря электрическому сопротивлению проводник нагревается до 2000—2800 градусов Кельвина.
Александр Еникеев
Прототип получил сертификат летной годности и готовится к первому полету
Американская компания Boom Supersonic приступила к рулежным испытаниям технологического демонстратора сверхзвукового пассажирского самолета XB-1, который готовится совершить первый полет с аэродрома аэрокосмического центра в пустыне Мохаве. Компания также сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий проведение испытательных полетов. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Американская компания Boom Supersonic занимается разработкой экспериментального самолета-демонстратора XB-1 «Baby Boom» с начала 2010-х. С его помощью она собирается испытать ряд технологий, которые затем будут применены в сверхзвуковом пассажирском самолете Overture, рассчитанном на перевозку от 65 до 80 пассажиров с крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров. XB-1 представляет собой уменьшенную версию пассажирского самолета с двухместной кабиной в масштабе одной трети от размеров Overture. Размах оживального крыла XB-1 составляет 5,2 метра, длина фюзеляжа — 21,6 метра, взлетная масса прототипа — около шести тонн. В конструкции самолета широко используются композитные материалы, а также титан. Расположенные в хвостовой части три двигателя General Electric J85-15 работают на синтетическом топливе и выдают суммарную тягу около 55 килоньютон. Они должны разгонять «Baby Boom» до крейсерской скорости 2,2 Маха. Выкатка полностью собранного прототипа состоялась в 2020 году, а в 2022 начались испытания двигателей. Затем XB-1 перевезли из ангара компании в городе Сентенниал, расположенном в штате Колорадо, в аэрокосмический центр в пустыне Мохаве в штате Калифорния. С момента прибытия в Мохаве самолет начал проходить программу наземных испытаний. В нее включены испытания на рулежных дорожках, которые начались на прошлой неделе. Во время рулежных испытаний XB-1 разгоняется с помощью собственных двигателей, набирает определенную скорость, но не отрывается от земли. Также компания сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности в экспериментальной категории от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий испытательные полеты прототипа. https://www.youtube.com/watch?v=Hg9pHnQ4zTs Первый полет XB-1 должен состояться после завершения всех наземных испытаний. Летчики-испытатели Билл Шумейкер и Тристан Бранденбург готовятся к предстоящему полету, отрабатывая основные операции на тренажере, а также на учебно-тренировочном самолете T-38, который будет сопровождать XB-1 в его первом вылете. Успешный полет XB-1 предоставит ценные данные по различным аспектам, включая аэродинамику, воздействие звукового удара и эффективности использования синтетического топлива. Подробнее о перспективах возрождения сверхзвуковых пассажирских самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».