Nanoskalowe materiały pomogą chronić narzędzia kosmiczne

Nanoskalowe materiały pomogą chronić narzędzia kosmiczne

Czujniki zapewnią grubą warstwę atomów, która stworzy powłokę ochronną. Potencjalnie pomoże to naukowym urządzeniom wytrzymać ekstremalną temperaturę Wenus.

Sytuacja na Wenus może zaszokować każdego naukowca, który chciałby zbadać powierzchnię. Na planecie, przy ciśnieniu atmosferycznym 92 razy większym niż ziemia, występują kwaśne deszcze, a temperatura osiąga 900 stopni Fahrenheita, czyli dwa razy więcej niż w konwencjonalnym piecu. Oczywiście statek kosmiczny w takich warunkach zostanie zmiażdżony i upieczony tak szybko, jak to możliwe.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda rozważają sposoby, które pomogą poprawić przetrwanie urządzeń elektronicznych w tym trudnym środowisku, począwszy od nanoskali. Stanford's Laboratory of Extreme Environment Conditions (XLab) nie tylko pomoże przyszłym misjom Venus, ale może być także przydatny w gorącym środowisku przemysłowym lub mechanicznym na Ziemi.

Elementy półprzewodnikowe na bazie krzemu (takie same jak w smartfonie i laptopie) mogą pracować w temperaturach do 300 ° C Zamiast tego naukowcy sugerują użycie grubej warstwy atomów jako ochronnej powłoki odpornej na ciepło dla instrumentów i czujników. Uratuje ich to przed temperaturami przekraczającymi ogrzewanie powierzchni Wenus. Badania laboratoryjne wykazują, że będą działać w temperaturze 600 ° C Nowa technologia pomoże odkryć Wenus, jej planetarną ewolucję, co pozwoli także dowiedzieć się więcej o transformacji atmosfery ziemskiej w tym procesie. Istnieje założenie, że kiedyś planeta wyglądała jak Ziemia, ale ogromne gazy cieplarniane wytwarzane przez aktywne wulkany zamieniły ją w piekło. Badanie tej dynamiki przyczyni się do stworzenia wartościowej klimatologicznej mapy ziemi.

„Nauka tego wyjątkowego środowiska jest ważnym krokiem” - powiedziała Debbie Ceniski, profesor aeronautyki i astronautyki w Stanford oraz główny badacz w XLab. „Jeśli będziemy świadomi historii Wenus, będzie to miało pozytywny wpływ na zrozumienie ewolucji naszego własnego siedliska”.

Rosja rozpoczęła serię badań w latach 1961-1984. 10 pojazdów wylądowało na planecie w celu zebrania danych. Możliwe było uzyskanie zdjęć powierzchni, ale sondy trwały od 23 minut do dwóch godzin.

Badacze XLab modelowali środowisko wenusjańskie za pomocą kilku obiektów. W NASA Glenn Research Center (Cleveland) znajduje się symulator Wenus, odtwarzający ciśnienie, chemię i temperaturę. Promieniowanie kosmiczne jest odtwarzane w Los Alamos National Laboratory lub NASA Ames Research Center w Kalifornii. Początkowym powodem tego badania jest dążenie do poprawy kontroli i optymalizacji silnika. Wewnątrz silnika temperatura może wzrosnąć do 1000 ° C, a nowoczesne urządzenia nie mogą tego wytrzymać. Urządzenia znajdują się daleko od tłoków, dlatego występują błędy.

Nanoczujniki zdolne wytrzymać ekstremalne warunki przestrzenne mogą być również wykorzystywane do czujników wysokotemperaturowych zdolnych do testowania, monitorowania i gromadzenia danych w turbinach gazowych, strukturach naddźwiękowych i otworach geotermalnych.

Komentarze (0)
Szukaj