Как сделать плавающий окружающий свет?

Для этого даже не нужно становиться суперфутуристичным. Сегодня это почти возможно. Возьмите воздушный шар, наполненный гелием, и поместите в него небольшой светодиодный источник света, работающий от батарейки. Закрепите его ультратонкой леской, прикрепите другой конец к одежде, и все готово.

Теперь, если вы хотите, чтобы он выглядел красивее и немного более технологичным, вы можете заменить воздушный шар специально отлитым ультратонким легким композитным материалом, возможно, с хорошо расположенной распоркой, чтобы центрировать светодиод (и, возможно, обеспечить внешний выключатель питания и средствами замены батареи), а также заменить и леску на углеродную мононить. Все остальное — просто чрезмерная инженерия.

Чтобы сделать объект достаточно легким, чтобы он мог левитировать без большого двигателя, роторов и т. д., предусмотрите дистанционное питание источника света. Внутри здания или по периметру двора установлены микроволновые излучатели, которые обеспечивают энергией лампу и связанные с ней системы, обеспечивающие ее полет.

Если он достаточно легкий, я бы выбрал электростатическую левитацию https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_levitation или электрогидродинамический (ЭГД) полет https://en.wikipedia.org/wiki/Ionocraft . Это обеспечивает относительно тихий и незаметный способ полета, небольшое количество движущихся частей или их полное отсутствие, а в случае устройства EHD оно может самосветиться при определенных обстоятельствах без внутренней лампочки.

Для того чтобы пользователь мог наслаждаться лампой, не подвергаясь воздействию энергетического луча, простой мерой предосторожности может быть то, что каждый излучатель излучает микроволновый луч довольно низкой энергии, но лампа получает достаточную мощность, чтобы загореться и лететь, перехватывая два или более лучи. Благодаря технологии рукопожатия, которая гарантирует, что лучи направлены на цель мощности, а не на пользователя, и достаточному интеллекту, встроенному в систему, чтобы отслеживать лампу и следить за пользователем в любое время, это кажется вполне выполнимым даже с сегодняшними технологиями.

Сама лампа, вероятно, будет напоминать традиционный японский фонарь с крышкой из рисовой бумаги, чтобы обеспечить очень малый общий вес, а светодиод и различные вычислительные устройства и силовые мишени сосредоточены на днище, чтобы обеспечить устойчивость. «Рисовая бумага» на самом деле будет довольно сложным композитом, который может использоваться как электроды для полетной системы или силовой мишени, а все устройство будет размером от софтбола до пляжного мяча, в зависимости от технических факторов и, возможно, «мода» (люди с более высоким статусом могли позволить себе очень сложные системы небольшого фонаря, в то время как другим людям потребуются более крупные и менее сложные лампы. Очень бедным людям могут понадобиться шляпы с подкладкой из фольги, чтобы защитить их от побочных эффектов слишком близкого к дешевому Северокорейские подделки под лампы....

Или вы можете просто использовать это:

На самом деле заставить его плавать довольно интересно.
Во-первых, чтобы заставить его оставаться над пользователем, которого вы хотите, чтобы он был привязан. Это означает, что светильнику не нужно иметь собственный источник питания.
Чтобы получить его в воздухе, пользователь должен носить биореактор из водорослей , который будет создавать водород. Часть водорода будет использоваться для питания небольшого топливного элемента , а остальная часть будет подаваться по тросу к воздушному шару, заставляя его плавать.

Источник света был бы довольно простым, с массивом светодиодов с низким энергопотреблением, питаемых через трос и изолированных, чтобы избежать искрения.

Если бы была искра, взрыв размером с воздушный шар для вечеринки не нанес бы достаточного урона, чтобы причинить вред, кроме как повредить ваши уши.

Пребывание в воздухе

Один из способов оставаться в воздухе, которым обычно пренебрегают, — это использование вакуума . Такая концепция была первоначально предложена в 17 веке , но материальные ограничения ограничивали ее применимость. В заявке на патент 2006 года предлагается многослойная стена с сотовой структурой, зажатой между ними, возможно, с использованием экзотических материалов, таких как бериллий, керамика из карбида бора или «алмазоподобный углерод». Итак, сразу же, я бы предложил какую-нибудь наноконструкцию, вложенную конструкцию бакибола для максимальной прочности.

Привлекательность использования вакуума, чтобы оставаться в воздухе, заключается в том, что вам не приходится решать классическую проблему создания подъемной силы, достаточной для преодоления веса вашей энергии и запаса топлива, при этом сохраняя полезную нагрузку. Однако, даже если вы предполагаете очень хороший вакуум (и, следовательно, полный потенциал подъемной силы вытесняемого воздуха) , вы получите только около 1,28 г подъемной силы на литр вытесненного воздуха (плотность воздуха при стандартной температуре и давлении). ) . Надеюсь, вы используете легкие светодиоды!

Сила

С таким ограничительным ограничением веса, чтобы сохранить его в разумных размерах, в идеале вы бы хотели не включать источник питания в устройство. Лучевая мощность лазера могла бы обеспечить возможное решение, когда лазер и источник питания были бы скрыты на теле владельца. НАСА провело проверку концепции , направив лазер на фотогальванические элементы, свисающие с модели самолета, чтобы питать его электродвигатель во время полета. Другим вариантом может быть резонансная индуктивная связь , но я не уверен, сделают ли это возможным требуемая мощность/эффективность/расстояние.

В зависимости от уровня выходного света, который вы ищете — вы сказали «окружающее свечение» — вы можете полностью сократить потребность в электроэнергии, используя биоинженерный источник света . Возможно, бактериальное покрытие на сфере способно к фотосинтезу для хранения энергии, а затем к соединению накопленной глюкозы с кислородом для синтеза АТФ и создания формы биолюминесценции .

Это началось как комментарий к отличному ответу Wingman4l7 , но стало слишком большим.

Разумным размером для такого шара будет около 2 литров. Таким образом, у вас есть максимум 2,6 г подъемной силы. Если предположить, что стены действительно легкие, а внутри вакуум, это даст вам 2 г полезной подъемной силы.

С лазером, закрепленным на плече владельца, вам не нужны фотоэлементы и светодиоды. Все, что вам нужно, это рассеять такой свет — точно так же, как это делают световые сабли. Таким образом, сфера будет светиться - луч, подающий на нее свет, будет едва виден.

В качестве альтернативы вы можете использовать люминофор и накачивать его УФ-излучением. И если ваш люминофор может как накачиваться радиоактивностью, так и защищаться от нее, вам просто нужна маленькая капля радиоактивного вещества в центре сферы, чтобы все было хорошо. Я не знаю ни одного такого материала, но это не значит, что в ближайшем будущем не будет разработано несколько композитных материалов. Есть небольшие фонарики на цепочках, сделанные с использованием этого подхода, но они почти не защищены, поэтому они должны оставаться маленькими, чтобы поддерживать радиоактивность на безопасном уровне. Но мы не так уж далеки от этого.

Оставаться на месте будет сложнее. Привязать его с помощью регулируемого электромагнита, как это делают левитирующие игрушки-глобусы , можно, но это никак не повлияет на положение. Лампа будет оставаться позади пользователя во время движения и парить над электромагнитом, когда он останавливается. Я не вижу никакого реального способа обойти это.

Если вы не против стать ядерным...

Возможен (или, по крайней мере, осуществим для ваших читателей) небольшой ядерный источник энергии, которого хватит на несколько лет, даже при питании маломощной лампочки и полетной системы. Это тип источника питания, который мы дали ряду наших космических зондов, хотя они, как правило, имеют размеры «небольшого автомобиля», а не размера «мягкого мяча». Но при достаточном количестве FUTURETECH! люди не будут уделять этому слишком много внимания.

Затем держите его в воздухе с помощью магии квадрокоптера.

Альтернативная левитация может быть достигнута с помощью электромагнетизма, в зависимости от материального состава окружающей среды (внутри космического корабля: легко, снаружи над землей: нет).

Имейте сверхпроводник комнатной температуры внутри света. Рядом с любым местом, где вы собираетесь использовать свет, должен быть электромагнит средней силы. Это снижает полезность за пределами любых развитых регионов, но имеет разумный смысл для футуристического особняка или корабля.

Затем свет будет парить над полом, на какой бы высоте и в каком бы месте он ни находился, из-за того, как сверхпроводники ведут себя внутри магнитного поля ( закрепление потока ). Одним из преимуществ использования сверхпроводников является то, что свет будет очень стабильным — из-за закрепления потока магнитно-левитирующий сверхпроводник на самом деле не перемещается внутри магнитного поля, если к нему не приложена внешняя сила.

Поскольку пол уже является большим электромагнитом, вы можете питать свет с помощью электромагнитной индукции , предполагая, что вы сконфигурировали пол для создания движущегося магнитного поля. Это также означает, что источник питания может быть настолько большим, насколько это необходимо, поскольку он является частью инфраструктуры пола, а не света.

Как описано, эта конфигурация не следует за каким-либо заданным владельцем, а скорее плавает, где бы она ни находилась. Поскольку уже позаботились о том, чтобы заставить свет плавать, базового комплекта датчиков и двигательной установки (например, всенаправленной воздушной струи) должно быть достаточно, чтобы заставить свет следовать за заданной целью. Более примитивной альтернативой было бы использование какой-либо привязи.

Это решение имеет некоторые оговорки:

• Свет не будет работать вне магнитного поля, создаваемого электромагнитами. Следовательно, для реализации такой системы требуется изрядное количество инфраструктуры.
• Сверхпроводники при комнатной температуре в настоящее время являются теоретическими, хотя недавние разработки в технологии сверхпроводников позволяют предположить, что они могут быть реализованы в ближайшем будущем.
• Мощные электромагниты плохо работают с магнитными материалами или неэкранированной электроникой. При правильном обращении это благо принесет пользу (дополнительная безопасность), а не вред.

Еще одно преимущество системы электромагнитного пола заключается в том, что вы можете использовать ее для левитации и питания множества других устройств; его можно было даже использовать как единственное средство распределения энергии для корабля или здания, в котором он находился.