¿Cómo hago luz ambiental flotante?

Ni siquiera necesitas volverte súper futurista para esto. Es casi posible hoy. Obtenga un globo lleno de helio y coloque una pequeña fuente de luz LED alimentada por una batería de botón dentro de él. Asegúrelo con un hilo de pescar ultrafino, sujete el otro extremo a su ropa y básicamente habrá terminado.

Ahora, si desea que se vea mejor y un poco más tecnológico, puede reemplazar el globo con un compuesto liviano ultradelgado especialmente moldeado, tal vez con un puntal bien colocado para mantener el LED centralizado (y posiblemente proporcionar un interruptor de alimentación externo y medios para reemplazar la batería), y reemplace el sedal con monofilamento de carbono. Cualquier otra cosa es simplemente un exceso de ingeniería.

Para hacer que un objeto sea lo suficientemente liviano para levitar sin un motor grande, rotores, etc., haga arreglos para que la luz reciba energía de forma remota. Dentro de un edificio o alrededor del perímetro del jardín hay emisores de microondas que proporcionan la energía para encender la lámpara y los sistemas asociados que la mantienen en funcionamiento.

Si es lo suficientemente ligero, optaría por la levitación electrostática https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_levitation o el vuelo electrohidrodinámico (EHD) https://en.wikipedia.org/wiki/Ionocraft . Esto proporciona un medio de vuelo relativamente silencioso y discreto, con pocas o ninguna pieza móvil y, en el caso del dispositivo EHD, podría iluminarse por sí solo en determinadas circunstancias sin una bombilla de luz interna.

Para que el usuario pueda disfrutar de la lámpara sin que el rayo de energía lo frie, una simple precaución podría ser que cada emisor produzca un rayo de microondas de energía bastante baja, pero la lámpara recibe suficiente energía para encenderse y volar al interceptar dos o más vigas Con la tecnología de protocolo de enlace para garantizar que los haces apunten al objetivo de potencia y no al usuario, y con suficiente inteligencia integrada en el sistema para rastrear la lámpara y hacer que la lámpara rastree al usuario en todo momento, esto parece bastante factible incluso con la tecnología actual.

La lámpara en sí probablemente se parecerá a una linterna japonesa tradicional con una cubierta de "papel de arroz" para garantizar que el peso total sea muy bajo, y el LED y varios dispositivos computacionales y objetivos de potencia concentrados en la parte inferior para garantizar la estabilidad. El "papel de arroz" en realidad sería un compuesto bastante sofisticado que puede funcionar como los electrodos para el sistema de vuelo o el objetivo de energía, y todo el dispositivo tendría entre el tamaño de una pelota de softbol a una pelota de playa, dependiendo de factores técnicos y tal vez "moda" (las personas de mayor estatus podrían permitirse los sistemas muy sofisticados de una pequeña linterna, mientras que otras personas necesitarían lámparas más grandes y menos sofisticadas. Las personas muy pobres podrían necesitar sombreros forrados con papel de aluminio para protegerse de los efectos secundarios de estar demasiado cerca de las lámparas baratas). Lámparas de imitación de Corea del Norte....

O simplemente podrías usar estos:

Hacer que flote es bastante interesante.
Primero, para que permanezca sobre el usuario, querrá que esté atado. Esto significa que la luz no necesita llevar su propia fuente de alimentación.
Para hacerlo volar, el usuario usaría un biorreactor de algas , que crearía hidrógeno. Parte del hidrógeno se usaría para alimentar una pequeña celda de combustible , y el resto se canalizaría hasta el globo, haciendo que flote.

La fuente de luz sería bastante fácil, con una matriz de LED de baja energía alimentados a través de la correa y aislados para evitar chispas.

Si hubiera una chispa, una explosión del tamaño de un globo de fiesta no causaría suficiente daño, aparte de lastimarte los oídos.

permanecer en el aire

Un método para mantenerse en el aire que generalmente se pasa por alto es usar una aspiradora . Tal concepto se propuso originalmente en el siglo XVII , pero las limitaciones de los materiales limitaron su aplicabilidad. Una solicitud de patente de 2006 sugiere una pared en capas con una estructura de panal intercalada, posiblemente utilizando materiales exóticos como berilio, cerámica de carburo de boro o "carbono similar al diamante". Entonces, improvisando, sugeriría algún tipo de diseño de buckyball anidado nanoconstruido para una máxima resistencia.

El atractivo de usar una aspiradora para mantenerse en el aire es que no tiene que hacer malabarismos con el problema clásico de generar suficiente sustentación para superar el peso de su suministro de energía y combustible, mientras aún transporta una carga útil útil. Sin embargo, incluso si asume un muy buen vacío (y, por lo tanto, el potencial de elevación total del aire desplazado) , solo obtendrá alrededor de 1,28 g de elevación por litro de aire desplazado (la densidad del aire a temperatura y presión estándar). ) . ¡Espero que estés usando LED livianos!

Poder

Con un límite de peso tan restrictivo para mantenerlo en un tamaño razonable, lo ideal sería omitir la inclusión de la fuente de alimentación dentro del dispositivo. La energía del láser emitido proporcionaría una posible solución, con el láser y la fuente de energía ocultos en la persona del propietario. La NASA hizo una prueba de concepto de esto , haciendo brillar un láser en células fotovoltaicas que cuelgan de un modelo de avión para alimentar su motor eléctrico durante el vuelo. Otra opción podría ser el acoplamiento inductivo resonante , pero no estoy seguro de si el requisito de potencia/eficiencia/distancia involucrada lo haría factible.

Dependiendo del nivel de salida de luz que esté buscando, dijo "luminiscencia ambiental", podría reducir completamente el requisito de energía eléctrica mediante el uso de una fuente de luz de bioingeniería . Tal vez un revestimiento bacteriano en la esfera, capaz de realizar la fotosíntesis para almacenar energía, y luego combinar la glucosa almacenada con oxígeno para sintetizar ATP y generar una forma de bioluminiscencia .

Esto comenzó como un comentario a la excelente respuesta de Wingman4l7 , pero se volvió demasiado grande.

El tamaño razonable para tal orbe sería de unos 2 litros. Así que tienes un máximo de 2,6 g de elevación. Suponiendo paredes realmente livianas y vacío en el interior, le brinda 2 g de elevación útil.

Con láser, montado en el hombro del propietario, no necesita células fotovoltaicas ni LED. Todo lo que necesita es difundir esa luz, tal como lo hacen los sables de luz de utilería. Por lo tanto, la esfera brillaría: el haz de luz que le proporcionaba sería apenas visible.

Alternativamente, puede usar luminóforo y bombearlo con UV. Y si su luminóforo puede ser bombeado por la radiactividad Y protegerse contra ella, solo necesita una pequeña gota de sustancia radiactiva en el centro de la esfera para que sea bueno. No conozco ningún material de este tipo, pero eso no significa que algunos compuestos no se desarrollarán en un futuro próximo. Hay pequeños llaveros de luces fabricados con este método, pero casi no hay protección, por lo que deben permanecer pequeños para mantener la radiactividad en niveles seguros. Pero no estamos tan lejos de ello.

Para permanecer en el lugar, será más complicado. Amarrarlo mediante el uso de un electroimán regulado, de la misma manera que lo hacen los juguetes de globo levitando , sería factible, pero no afectaría la posición de ninguna manera. La lámpara permanecerá detrás de su usuario cuando esté en movimiento y flotará sobre el electroimán cuando se detenga. No veo una forma real de evitar eso.

Si no te importa volverte nuclear...

Una pequeña fuente de energía nuclear podría ser posible (o al menos factible para sus lectores) que durará algunos años, incluso mientras alimenta una bombilla de bajo voltaje y el sistema de vuelo. Este es el tipo de fuente de energía que le hemos dado a varias de nuestras sondas espaciales, aunque tienden a ser objetos del tamaño de un "automóvil pequeño" en lugar del tamaño de una "pelota de béisbol". ¡Pero con cantidades suficientes de FUTURETECH! la gente no lo pensará demasiado.

Luego, mantenlo en el aire a través de la magia del cuadricóptero.

La levitación alternativa podría lograrse a través del electromagnetismo, dependiendo de la composición material del entorno circundante (dentro de una nave espacial: fácil, afuera sobre tierra: no).

Tenga un superconductor a temperatura ambiente dentro de la luz. Deberá haber un electroimán de potencia moderada cerca de cualquier lugar en el que pretenda usar la luz. Esto reduce la utilidad fuera de las regiones desarrolladas, pero tiene sentido razonable para una mansión o barco futurista.

Luego, la luz levitará sobre el piso, a cualquier altura y ubicación en la que se coloque, debido a cómo se comportan los superconductores cuando están dentro de un campo magnético ( fijación de flujo ). Una ventaja de usar superconductores es que la luz será muy estable: debido a la fijación de flujo, un superconductor levitado magnéticamente no se mueve realmente dentro de un campo magnético a menos que se aplique una fuerza externa.

Dado que el piso ya es un gran electroimán, puede encender la luz a través de la inducción electromagnética, suponiendo que configure el piso para producir un campo magnético en movimiento. Esto también significa que la fuente de energía puede ser tan grande como sea necesario, ya que es parte de la infraestructura del piso y no de la luz.

Como se ha descrito, esta configuración no sigue a ningún propietario dado, sino que flota dondequiera que se coloque. Dado que ya se ha ocupado de hacer que la luz flote, un conjunto básico de sensores y un sistema de propulsión (por ejemplo, un chorro de aire omnidireccional) deberían ser suficientes para que la luz siga un objetivo determinado. Una alternativa más primitiva sería usar algún tipo de atadura.

Esta solución tiene algunas advertencias:

• La luz no funcionará fuera del campo magnético producido por los electroimanes. En consecuencia, se requiere una buena cantidad de infraestructura para que dicho sistema sea factible.
• Los superconductores a temperatura ambiente son actualmente teóricos, aunque los desarrollos recientes en la tecnología de subconductores sugieren que pueden lograrse en un futuro cercano (más o menos).
• Los electroimanes potentes no funcionan bien con materiales magnéticos o dispositivos electrónicos sin blindaje. Si se maneja adecuadamente, este bien puede ser un beneficio (seguridad adicional), en lugar de un detrimento.

Otra ventaja del sistema de piso electromagnético es que puede usarlo para levitar y alimentar una amplia variedad de otros dispositivos; incluso podría usarse como el único medio de distribución de energía para el barco o edificio que lo contenía.