Quali sono le molle più leggere?

Mi chiedo se c'è una molla abbastanza forte e leggera da gonfiare una membrana ermetica in modo che galleggi a temperatura e pressione standard.

Ad esempio, un cilindro da 10 cm avrebbe spostato poco meno di 1 grammo di aria, ma una molla cilindrica avrebbe dovuto contrastare 162 kg di forza atmosferica in quella configurazione. Esiste una molla cilindrica da 162 kg da 10 cm che pesa meno di 1 grammo?

Ma questo è solo un disegno a molla. Più in generale, quali modelli di molle offrono il rapporto tasso / peso più elevato? Quali sono gli attuali limiti pratici sulla velocità della molla rispetto alla massa della molla e sull'utilizzo di quali materiali?

So che la tua domanda riguarda le molle, ma non credo che le molle siano la risposta alla tua applicazione desiderata.

Come hai detto, la forza interna della pressione dell'aria è molto grande, quindi non solo hai bisogno di una molla forte, ma hai anche bisogno di un materiale per il rivestimento che sia leggero e che possa sopportare quel tipo di forze. Inoltre, è necessario evacuare l'aria che penetra attraverso il materiale a livello molecolare. Ci sono buone ragioni per cui gli aeromobili più leggeri dell'aria usano un gas a bassa densità all'interno del pallone:

1. Non sono richiesti materiali eccezionalmente resistenti e leggeri.
2. Non vi è alcuna (o molto bassa) differenza di pressione tra l'interno e l'esterno, e quindi non vi è alcuna tendenza alla fuga del gas o all'atmosfera di penetrazione.

Potresti essere interessato a leggere l'articolo di Wikipedia sui dirigibili a vuoto , in particolare la sezione sui vincoli materiali . Questo dimostra la prova che anche usando una forma forte (sfera vuota) fatta di diamante, le pressioni sono troppo grandi per resistere alla struttura una volta assottigliata per essere sufficientemente leggera da diventare galleggiante.

Dato che in queste condizioni ideali non è possibile, sembra improbabile che sia possibile una molla in mongolfiera. Tuttavia, l'articolo di Wikipedia lascia aperta la possibilità che se il muro della sfera non fosse solido, ad esempio se fosse fatto di una struttura a nido d'ape, allora potrebbe essere ancora possibile.

Aggiornamento: apparentemente la matematica è stata fatta per dimostrare che ciò è possibile in teoria, ma non è chiaro se sia stato implementato con successo.