◎趣味科普

颠覆传统de伞

2024年06月27日小惠同学脑洞大开
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这一周,难得一见的太阳和晴天终于来报到了,整个5月到6月中旬,惠州一直都是雨雨雨模式,可以说是一天都离不了伞,其实科学家们也知道天天带伞的无奈,于是设计了不少颠覆传统的伞,一起来看看。

空气伞:把雨吹跑

雨天的街道上,人们撑着五颜六色的伞,花花绿绿的伞面就像是被雨水浇灌出的花朵。这时,一个人却手持“长棍”,淡定地走在雨中。

长棍其实是一把“空气伞”。它的伞面是隐形的,长棍能吸入空气,空气在棍内被加速,再从上方喷出,形成一片气流屏障,将落下的雨水都吹走。还有人将能喷出空气屏障的装置安装在头盔上,制成不用手持的空气伞。

不过,这种空气伞在大雨中的效果并不好,它喷出的空气无法偏转被强风裹挟的大雨滴,且形成的空气屏障面积较小,站在下方的人还是会被雨淋湿。

水伞:以水挡雨

空气的力量太小,无法阻挡雨滴,那将空气换成水,用水挡水效果如何呢?

发明家用空气伞的概念设计了一把“水伞”,其主体是一根水管,水会从最上方360度喷出,形成一片水幕作为伞面。研发人员的设想是用水伞喷出的水偏转雨水,使站在水幕下的人不被雨淋。

然而,在实验中,水伞只对少量且速度较慢的模拟雨滴管用,它的水压和水流量并不足以阻挡从上方高速下落的雨滴。

即便水伞能成功挡雨,它和空气伞也都有个致命的问题——被气流或水流偏转的雨水会向四周喷射,让周围的人变成落汤鸡。

无人机伞:主动跟你走

雨天,你想骑车、划弄手机或者遛狗时,是不是特别想解放这只撑着伞的手?这时一把撑开的伞自动飘到你头顶上方,就像一只宠物,你去哪儿,它就跟到哪儿。

这是一把安装在无人机上的伞,无人机上的智能程序能识别并追随使用者的头部,在使用者头顶上方悬停,和使用者同步移动。无人机高速旋转的螺旋桨还能起到风扇的效果。在闷热的天气给使用者送去阵阵微风。

无人机伞虽然看上去很方便,却仍有电池续航不长、抗风性能不足等问题,从而出现尴尬的情况——没电了会掉下来砸到人,风太大会被吹跑等。

火焰伞:让雨蒸发

火焰伞更像是一根火把,伞柄上方会喷出3000℃、不易熄灭的火焰,其原理就是利用火焰高温,将雨水加热至蒸发。但在实验中,火焰伞也失败了。

雨滴要暴露在火焰中一段时间才能蒸发,但现实中雨滴穿过火焰的时间非常短,即便火焰温度很高,也来不及让雨滴蒸发,最多是将落在人身上的冰冷雨水变成烫水。比起空气和水,火焰的形状和面积更不好控制,撑着火焰伞的人很可能一不小心就被烧伤。

看起来,这些高科技的创意伞还是不如传统的伞实用。如果是你,会怎么设计一把新型伞呢?文图来源:大科技公众号