Физики разработали не потребляющий энергию термостат
Физики из Фуданьского университета разработали устройство, способное сохранять температуру определенной области почти постоянной не затрачивая на это энергии. Экспериментальный термостат работает в условиях разницы температур с разных сторон. При повышении температуры на одной из границ области на 30 градусов температура термостата изменилась лишь на 1 градус. Новый термостат может найти применение для охлаждения электроники космических аппаратов — разница температур освещенной и неосвещенной сторон космических кораблей может составлять сотни градусов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics.
В основе устройства лежит идея о том, что материалы могут изменять свою теплопроводность с температурой. Авторы разрабатывали термостат, находящийся между горячей и холодной областями. С помощью математического моделирования физики выяснили, что с холодной стороны материал термостата должен улучшать свою теплопроводность при температуре выше заданной, но снижать ее при низких температурах. На горячей стороне наоборот — ухудшать проводимость при высоких температурах.
При повышении температуры горячей стороны термостата теплопроводность резко падает. Это позволяет двум областям поддерживать высокую разницу температур между собой и сохранить постоянным поток тепла от горячего края к холодному. Физики сравнивают эту ситуацию с поведением электрического тока: при повышении напряжения (разности потенциалов) между концами цепи достаточно поднять сопротивление и ток станет прежним.
Ученые продемонстрировали идею термостата в эксперименте. Физики пытались сохранить постоянной температуру центральной части тонкой металлической полоски, температурой концов которой можно было управлять. В роли теплопроводящего материала авторы выбрали поперечные (по отношению к полоске) биметаллические ленты, закрепленные с одного конца. Под биметаллическими лентами ученые поместили материал с низкой теплопроводностью.
Биметаллические ленты при переходе температуры за некоторый предел, изгибались и нарушали непрерывность теплопроводящего канала. За счет этого физики защищали центральную область от избыточного тепла. В эксперименте ученые пытались сохранить температуру центральной области на уровне комнатной (около 20 °C). Нагрев горячей стороны с 47 до 80°C привел к увеличению температуры центральной зоны всего на один градус.
Похожие температурные градиенты могут возникать, например, в компьютерных чипах и многих других устройствах. Авторы надеются, что вскоре новая идея для термостатирования материалов сможет найти коммерческое применение. Один из главных плюсов разработки — энергонезависимость.
Владимир Королёв
EHang скоро станет первой компанией, которая получит сертификат типа на аэротакси
Китайская компания EHang объявила, что аэротакси EH216-S прошло все необходимые испытания и готовится к получению сертификата типа от Администрации гражданской авиации Китая в ближайшее время. Когда это произойдет, компания EHang станет первой в мире, получившей сертификат типа на электрическое аэротакси, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Под аэротакси сегодня понимают полностью электрические или гибридные летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой, способные перевозить несколько пассажиров на небольшие дистанции. Ожидается, что уже в недалеком будущем сервисы аэротакси станут важной частью городских транспортных сетей, что позволит снизить нагрузку на существующий общественный транспорт и уменьшит пробки на дорогах. Многие из разрабатываемых сегодня прототипов аэротакси находятся на завершающих стадиях летных испытаний, а создающие их компании соревнуются за первенство прохождения сертификации, которая откроет им дорогу к полноценному серийному производству и выходу на рынок. Китайская компания EHang объявила о завершении летных испытаний своего двухместного беспилотного аэротакси EH216-S в рамках программы сертификации, которая длилась 30 месяцев с января 2021 года. Компания ожидает получения сертификата типа, подтверждающего соответствие конструкции летательного аппарата стандартам безопасности, от Администрации гражданской авиации Китая в самое ближайшее время. Кроме того, китайским регулятором была одобрена к использованию облачная система, разработанная компанией для управления парком беспилотных воздушных такси. Разработка модели аэротакси EH216-S ведется с 2018 года. Это двухместный полностью электрический летательный аппарат, выполненный по схеме мультикоптера с 16 винтами, установленными парами на восьми лучах рамы. Аппарат способен перевозить до 220 килограммов груза на расстояние до 30 километров с максимальной скоростью 130 километров в час. Модель полностью автоматическая и в кабине, рассчитанной на двух пассажиров, отсутствуют органы управления (за исключением сенсорного экрана, через который происходит взаимодействие пассажиров с аппаратом, например, выбор маршрута). Тем не менее в целях безопасности аэротакси может управляться дистанционно оператором компании. За прошедшие несколько лет предсерийные прототипы EH216 уже налетали около 10000 часов, выполняя небольшие экскурсионные полеты в туристических местах. Также 17 августа в докладе о финансовых отчетах за второй квартал EHang подтвердила, что начала предварительные поставки аэротакси в Китае. Например, как минимум 16 двухместных аэротакси уже были поставлены заказчикам в первой половине 2023 года. Китайский регулятор разрешил использовать эти транспортные средства в некоторых определенных местах для тестирования, обучения и демонстрационных полетов. https://www.youtube.com/watch?v=xHPTtXIVxj4 За пределами Китая одним из наиболее близких к получению сертификата типа стал прототип аэротакси от компании Joby Aviation. Недавно Федеральное управление гражданской авиации США разрешило начать летные испытания серийного прототипа этого аэротакси. Если все пройдет успешно, то компания планирует пройти сертификацию и начать поставки заказчикам в 2025 году.