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(chǎn)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(lǐng)域的高級玩意兒，現(xiàn)在讓葡萄牙小哥、YouTuber博主@Integza在家給搞了出來。

視頻一經(jīng)發(fā)出，就引來大量網(wǎng)友圍觀，評論區(qū)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(xiàn)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(fā)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(chǎn)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(fā)射電子產(chǎn)生離子風(fēng)，離子風(fēng)在管內(nèi)產(chǎn)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(fēng)吹過一樣。

當(dāng)他把房間的燈關(guān)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(fēng)”。

這其實就是兩根電線被施加高電壓之后產(chǎn)生了電暈，電暈放電產(chǎn)生的離子風(fēng)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(fēng)扇”，再施加高電壓，就能獲得更強的“風(fēng)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(shè)計一個推進器，但需要注意的是，如果單純羅列“風(fēng)扇”會導(dǎo)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(wǎng)上買到）：

• 高壓變壓器
• 數(shù)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(fēng)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(chǎn)生電暈放電，果然吹滅了蠟燭。

但小哥撇了撇嘴：

這個設(shè)計不錯，但不夠。

問題就在于增加電壓時，管內(nèi)會產(chǎn)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(huán)，右邊是專門切割出來的鎳帶形狀，可以形成更容易產(chǎn)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(huán)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(huán)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(shè)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(jié)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(dǎo)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(chǎn)生了推力，穩(wěn)穩(wěn)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(wǎng)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(qū)，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。

圖片

作者介紹

小哥真名Joel Gomes，1992年出生于葡萄牙，現(xiàn)居美國。

他從2015年開始在YouTube上發(fā)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(xué)到各種workshop實驗應(yīng)有盡有，涵蓋火箭發(fā)動機到各種3D打印裝置。

他最火的一個視頻是2021年8月發(fā)布的“我將風(fēng)扇變成噴氣發(fā)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