Как можно сконструировать воздушный шар бесконечности без соответствующего материала?

Некоторое время назад я работал над идеей, которая у меня была. Я хотел сконструировать гипотетический парус, который был бы фактически невесомым. Почему я хотел «невесомый» парус — это кроличья нора, в которую я не собираюсь залезать, но мне нужна была большая площадь поверхности с очень небольшим весом. Использование легкой нейлоновой ткани было слишком тяжелым. Итак, я начал смотреть на воздушные шары. Какое-то время эта идея хорошо укладывалась в моей голове, но я обнаружил, что скорость распространения была чрезмерной. Вероятно, мне придется наполнять свои «паруса» каждый день, потому что в моем сознании было слишком много гелия или слишком много водорода. Я ведь не из денег сделан!

Мой вопрос: существует ли система или метод поддержания воздушного шара в течение почти бесконечного периода времени путем либо повторного захвата рассеянного газа, либо предотвращения его утечки в первую очередь?

Обратите внимание, что этот гипотетический парус имеет доступ к некоторой запасенной энергии.

Я уже задавал здесь вопросы, и мои вопросы не всегда были хорошо приняты, если только я не показывал, что сам разбираюсь в вопросе, так что я собираюсь сделать это здесь. Я не физик, так что извините за невежество.

Чудо-материал

введите описание изображения здесь

Итак, я «задался вопросом», существует ли чудо-материал, который может предотвратить утечку водорода или гелия, не будучи при этом слишком тяжелым. Я не материаловед или ученый в этом отношении (кроме как в моей голове, конечно), поэтому я не мог придумать ни одного, поэтому я немного покопался и не нашел многого. Общее мнение заключалось в том, что мы пока не знаем подходящего материала, но теоретически это возможно. Не знаю, правда ли это, но я не хотел ждать.

Метод повторного захвата

введите описание изображения здесь

Таким образом, делать это без веса, добавляя слишком много веса, вероятно, было бы проблемой. Я визуализировал вторичный слой, заполненный трудно диффундирующим газом, заключенный во вторичный слой легкого материала. Внутри этого слоя будет размещен вентилятор, вызывающий циркуляцию газа вокруг поверхности шаров, поступающих в какую-то камеру, которая будет разделять подъемный газ и газ внешнего слоя. Рассеянный подъемный газ не достигнет внешнего слоя, потому что циркулирующий воздух заставит его двигаться по другой траектории (здесь хватаясь за соломинку). вопрос.

Предполагая, что это не так, я вижу две другие проблемы. Я не знаю, как отделить водород или гелий от газа внешнего слоя или насколько это сложно, я имею в виду, можно ли просто протолкнуть его через пористый материал с правильными размерами пор, чтобы отфильтровать газ внешнего слоя. Я не знаю… Если бы вам это удалось, вы бы просто подали отделившийся газ обратно в баллон, и цикл повторился. Другая проблема заключается в том, как бы вы поддерживали газ внешнего слоя и предотвращали его диффузию, если есть газы, которые не диффундируют легко, вы могли бы просто циркулировать воздух, но для этого потребуется гелий или подъемный газ, который не вступает в реакцию с воздухом.

Я хотел использовать водород, но он превратился бы в воду, и да, я знаю, что он легко воспламеняется. Он имеет хорошую подъемную силу и дешев по сравнению с гелием, мое применение не близко к людям, поэтому все же предпочтительнее. Это моя неразвитая гипотеза о том, как может работать система повторного захвата подъемного газа. Мне эта идея не понравилась, даже для меня она показалась слишком сложной и надуманной, но, возможно, кто-то увидит в ней проблеск реального решения. Возможно нет.

Другие идеи.

Некоторые другие идеи, о которых я подумал, есть ли материал, который станет подходящим, если вы пропустите через него тепло или ток. Или что может случиться, если вы направите легкий поток воздуха к поверхности воздушного шара с несколькими вентиляторами. Может ли это заставить водород вернуться в воздушный шар. Держите его надутым дольше. Я не знаю, возможно, есть простое решение, которое я пропускаю. Я хотел бы услышать еще несколько решений, и если кто-то хочет знать, почему я хотел невесомый парус и заинтересован в помощи, пожалуйста, напишите мне.

Спасибо.

Ответы (1)

единственный практический способ предотвратить потерю газа через материал баллона - нанести тонкий слой металлизации на стенку баллона и сделать стенку неэластичной , чтобы она не теряла металлизацию при растяжении.

Это решение уже используется в коммерческих целях для воздушных шаров, поскольку они изготавливаются из майларовой пленки , на которую наносится тонкий (обычно 0,0003 дюйма) слой алюминия, осажденного из паровой фазы . Скорость диффузии газа через алюминий намного ниже, чем через любой тонкий кусок алюминия. пластик или резина, что делает алюминированную пленку предпочтительным материалом для упаковки пищевых продуктов.

Однако, если вы настаиваете на использовании водорода в своем воздушном шаре, вы обнаружите, что этот метод неэффективен из-за того, как легко газообразный водород диффундирует практически через все, включая тонкие слои алюминия.

Если бы вы использовали гелий или более подходящий подъемный газ, я все еще думаю, что скорость диффузии действительно высока. Воздушные шары из майлара с гелием обычно служат два или три дня. Это все еще не очень хорошо, я предположил, что доступ к некоторой силе может открыть некоторые дополнительные возможности. Опять же, это только предположения.