Двоколірна молекула відкриє точні дані про тиск в аеродинамічних трубах

Відредаговано: Svitlana Velhush

В аеродинамічних трубах інженери роками борються з однією прихованою перешкодою: температура спотворює показання тиску на моделях літаків. Звичайні світні фарби реагують на обидва чинники одразу, і похибка накопичується, доки не з'явиться окремий датчик температури.

Хіміки та інженери з Манчестерського університету разом із колегами зі Східної Фінляндії створили молекулу, яка сама розділяє сигнали. Вона одночасно випромінює червоне і синє світло. Червоне відгукується і на тиск повітря, і на температуру, а синє — лише на температуру. Порівнюючи інтенсивність двох кольорів, можна миттєво відняти температурну перешкоду й отримати чисте значення тиску.

В основі молекули — атом золота, зв'язаний з кільцеподібною сполукою акридином. Положення зв'язку визначає, який колір випромінює речовина: одна позиція дає чутливу до тиску фосфоресценцію червоного кольору, інша — температурно-залежну флуоресценцію синього. Розрахунки фінських колег допомогли передбачити поведінку ще до синтезу в лабораторії.

Молекулу додають у спеціальну фарбу, якою покривають модель літака. Камера фіксує обидва кольори одночасно, і співвідношення сигналів автоматично коригує дані. Більше не потрібно кріпити додаткові датчики температури, які ускладнюють експеримент і створюють власні спотворення потоку.

За словами доктора Александра Романова, така вбудована самокорекція раніше була недоступна звичайним люмінофорам. Доктор Марк Куїнн зазначає, що температурна поправка залишається однією з головних проблем при використанні чутливих до тиску фарб, а рішення з однієї молекули виглядає елегантнішим і практичнішим у реальних умовах випробувань.

Робота опублікована в журналі Advanced Optical Materials і входить до програми Манчестера з удосконалення таких покриттів. Паралельно вчені розробляють платинові фарби з низькою чутливістю до температури. Разом ці підходи наближають момент, коли конструктори зможуть отримувати максимально точні карти розподілу тиску на нових літальних апаратах.

Одна молекула, два кольори світла — і точність вимірювань в аеродинамічній трубі зростає без зайвого обладнання.

4 Перегляди

Джерела

  • Two-color glowing molecule could make wind tunnel tests more accurate

Коментарі

Читайте більше статей на цю тему:

HKUST Researchers Redraw the Boundary between Phases of Matter A research team led by Prof. Haruki WATANABE, Professor in the Department of Physics and the Jockey Club Institute for Advanced Study (IAS) at HKUST, in collaboration with Prof. Yukitoshi MOTOME and graduate student

Image
Reply
Знайшли помилку чи неточність?Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.