Fliegender Teppich

Kunststofffolie gleitet in Wellenbewegung durch die Luft

Wissenschaftler in den USA haben eine Art fliegenden Teppich entwickelt: Eine Kunststofffolie gleitet auf einem Luftpolster. Eine Wellenbewegung sorgt für den Vortrieb.

Artikel veröffentlicht am 4. Oktober 2011, 18:29 Uhr, Werner Pluta

Wie ein Rochen: Antrieb mit Wellenbewegung (Bild: Princeton/Screenshot: Golem.de)

Der fliegende Teppich ist ein beliebtes Versatzstück, das im Westen mit orientalischen Märchen in Verbindung gebracht wird. Ein Team von Wissenschaftlern um Noah Jafferis von der Universität in Princeton hat eine Art fliegenden Teppich entwickelt, der weniger mit Magie als vielmehr mit Hilfe von Elektrizität durch die Luft gleitet.

Bei dem Teppich handelt es sich nicht um einen kostbaren, reich bestickten Orientteppich, sondern um ein 10 Zentimeter langes, durchsichtiges Stück einer Kunststofffolie. Die Folie ist mit dünnen, leitfähigen Drähten sowie mit Sensoren versehen.

Gleiten statt fliegen

Die Drähte fungieren als Aktoren: Wird dort elektrischer Strom angelegt, wellt sich die Folie. So entsteht darunter ein Luftkissen. Durch weiteres Anlegen von Spannung entsteht eine wellenförmige Bewegung in der Folie. Die Luft sei zwischen Folie und Boden gefangen. Die Welle befördert sie unter der Folie nach hinten und dann hinaus. Auf diese Weise bewegt sich die Folie vorwärts - nur hoch fliegen könne die Folie deshalb nicht, sagte Jafferis der BBC. Diese Art der Fortbewegung gleicht der Art und Weise, wie ein Rochen durchs Wasser gleitet.

Die Sensoren sind dazu da, die Bewegungen zu kontrollieren. Bei einer zu hohen Frequenz gerate die Folie außer Kontrolle, erklärte Teammitglied James Sturm. Ohne die Möglichkeit, genau vorhersagen zu können, wie sich die Folie biegt, könnten sie nicht die richtige Spannung anlegen, die gebraucht wird, damit der Antriebsmechanismus funktioniert. Zwei Jahre hat die nötige Feinabstimmung mit Hilfe der Sensoren gedauert.

Künftig mit Solarantrieb

Noch ist das System nur eingeschränkt einsetzbar: Der Aktionsradius ist noch begrenzt, da die Drähte zu einem Akku führen, der den Strom für das ungewöhnliche Flugobjekt liefert - der Stromspeicher ist zu schwer, um ihn auf der Folie unterzubringen. Deshalb kann er nur wenige Zentimeter weit fliegen. Jafferis arbeitet derzeit an einer Version mit Solarzellen, die ohne Akkus auskommt und deshalb weitere Strecken zurücklegen können soll.

Auch die Geschwindigkeit lässt noch zu wünschen übrig: Der Teppich gleitet mit nur 1 Zentimeter pro Sekunde durch die Luft. Die Forscher glauben, dass sie die Flugfolie bis zu einer Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde beschleunigen können.

Keine beweglichen Teile

Vorteil dieses Antriebs sei, dass er ohne bewegliche Teile auskomme, die sich abnutzen können. Ein guter Einsatzort für das Flugobjekt sei eine schmutzige, staubige Umgebung, in der mechanische Antriebe leicht kaputtgehen. Die Forscher haben beispielsweise ausgerechnet, dass die Marsatmosphäre dicht genug ist, um dort ein Flugobjekt mit diesem Antrieb fliegen zu lassen.

Die Forscher um Jafferis haben ihre Entwicklung in der Fachzeitschrift Applied Letters Of Physics beschrieben.