DIY大佬自制離子推進器火了，近300萬網友圍觀：星際迷航就是用的這吧
今天也要試圖教會大家（doge）
豐色 發自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
讓橡膠氣球化身“熱氣球”，勻速飛行：
讓泡沫板變身“小快艇”，水上前進：
家人們，DIY大佬又來整活了——
讓如上兩個物件產生動力的可不是什么小玩具，而是離子等離子推進器（ionic plasma thruster）。
是的沒錯，這個被用于航天領域的高級玩意兒，現在讓葡萄牙小哥、YouTuber博主@Integza在家給搞了出來。
視頻一經發出，就引來大量網友圍觀，評論區一水兒的膜拜（播放量已270萬+次）。
在推特、Reddit等平臺也很火。
有人表示：
好久沒見過這么有趣的東西了。
還有人說：
這是科幻電影來到現實的感覺。
我猜測星際迷航里就是這么飛的吧。（手動狗頭）
那么——
如何在家DIY離子發動機？
原理
離子推進器（ion thruster）是航天器電推進的一種，它通過電加速離子來產生推力。
小哥所做的這個離子等離子體推進器（ionic plasma thruster）則是通過發射電子產生離子風，離子風在管內產生空氣流而形成推力。
如下圖所示，小哥面前有兩根電線（一粗一細）組成的裝置，將一根點燃的蠟燭放在前面，火苗就好像有風吹過一樣。
當他把房間的燈關掉時，畫面便是這樣的：
可以看到，有一段從細線流向粗線的“風”。
這其實就是兩根電線被施加高電壓之后產生了電暈，電暈放電產生的離子風氣流，是它吹動了蠟燭。
如果我們加上更多的細線和粗線組成“風扇”，再施加高電壓，就能獲得更強的“風力”。
如下圖所示，一根火柴很快被熄滅：
按照這樣的邏輯我們就可以設計一個推進器，但需要注意的是，如果單純羅列“風扇”會導致成品自重太大根本飛不起來，所以尺寸和重量需要控制。
材料清單
一共7個（都能在網上買到）：
- 高壓變壓器
- 數控機床（Carvera CNC Machine）
- 樹脂3D打印機
- 鍍銅套件
- 石墨噴涂劑
- 氦氣
- 3D模型
詳細步驟
下面開始試圖教會大家。
為了集中“風力”，小哥首先將裝置改為了這樣（一個金屬圓筒+一根簡易電纜）：
施加電壓之后，它產生電暈放電，果然吹滅了蠟燭。
但小哥撇了撇嘴：
這個設計不錯，但不夠。
問題就在于增加電壓時，管內會產生很多火花，管子邊緣太光滑，也不太好聚集電流balabla。
于是裝置又改成了這樣：
左邊是一個圓環，右邊是專門切割出來的鎳帶形狀，可以形成更容易產生電暈放電的尖點。
前面說過，由于這類推進器本身提供不了太大的推力，所以自重一定要輕。
裝置重量的大頭是這個變壓器，足足44g。
一開始，小哥想要換用只有15g的電動打火機，或者用硫酸去除變壓器表面的環氧樹脂減輕一些重量。
但，這些“騷操作”都失敗了。
最終他只好回到原點，選擇“就這么的吧”。
不過，變壓器整不了，但那個圓環還是能整的，它是小哥從窗簾上摳下來的，也不算輕。
而且雖然它的設計可以消除火花，但同時，沒有了“管道”也意味著它不太好收集電流，所以正好還得跟最開始的圓筒結合改進一下。
說干就干，小哥用較輕的樹脂3D打印出來了一個類似錐體的塑料，然后利用硫酸銅電鍍工藝為其鍍上銅。
需要注意的是，由于樹脂不導電，需要先在其表面噴上石墨。
（這樣一來，哪怕是一個西紅柿也能搞定（鍍銅）了）。
改動確有奇效，最終待裝置組裝好上秤一稱——
蕪湖，53g！
下面就是更加激動人心的驗證時刻了。
為其連上一塊鋰電池，開機：
蠟燭被瞬間熄滅。放遠一點，哪怕是40cm之外，也毫不費力。
再下來就是開頭我們看到的那兩幕了：
小哥diy的這個推進器成功產生了推力，穩穩地帶動充滿氦氣的橡膠氣球和泡沫小船前進。
彼時彼刻，小哥臉上的笑容be like：
不少網友都表示太有感染力了。
Ps. 小哥還給小船安上了3個推進器，雖然速度進步不多，但也確實快了1s左右。
在評論區，有人提議可以給小船后部加個鰭。
但呼聲最大的還是加遙控器，這樣離子推進器就可以帶著小船或氣球向各個方向移動了。
這樣一來，“齊柏林飛船”也不是夢了。
作者介紹
小哥真名Joel Gomes，1992年出生于葡萄牙，現居美國。
他從2015年開始在YouTube上發布自己的作品，如今已有粉絲近90萬。
其作品從機械工程科學到各種workshop實驗應有盡有，涵蓋火箭發動機到各種3D打印裝置。
他最火的一個視頻是2021年8月發布的“我將風扇變成噴氣發動機”，累積429萬播放量。
有趣的是，他的YouTube主頁介紹非常神秘，僅一句“Tomatoes are disgusting!”
怪不得今天這個視頻里也吐槽了一把。
視頻地址：
https://www.youtube.com/watch?v=mnCmvxt2jn8
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