Grafen vstopi v stratosfero

Space Elevator – Science Fiction or the Future of Mankind? (Junij 2019).

Anonim

Center za napredne dvodimenzionalne materiale (CA2DM) na Nacionalni univerzi v Singapurju (NUS) se je združil z ameriško aerospace družbo Boreal Space, da bi preizkusil lastnosti grafena, potem ko se je začel v stratosfero. Rezultati bi lahko zagotovili vpogled v to, kako bi lahko bil grafen uporabljen za vesoljske in satelitske tehnologije.

"Koristnost Grafena na Zemlji je bila že v zadnjem desetletju že vzpostavljena. Zdaj je primeren čas za razširitev njegovih možnosti uporabe v vesoljskih aplikacijah - območje, ki je najtežje za sodobno tehnologijo - in premik paradigme znanosti o materialih. Vesolje je zadnja meja za raziskave grafena, in verjamem, da je to prvič, da je grafen vstopil v stratosfero, «je dejal vodja projekta profesor Antonio Castro Neto, direktor NUS CA2DM.

Potiskanje meja grafenskih raziskav

Dvodimenzionalni grafen ima edinstveno kombinacijo, ki je izredno prožna, težja od diamanta in močnejša od jekla. Medtem ko raziskovalci priznavajo, da bi lahko imeli potencial za vesoljske aplikacije, njene praktične uporabe še niso bile določene.

"Za premikanje vesoljskih plovil na dolge razdalje v vesolju so potrebne velike pospeške in hitrosti, ki so možne samo z zelo nizko masovno opremo. Grafen je idealen material, saj je med najlažjimi, a najmočnejšimi, funkcionalnimi materiali, ki jih imamo. visoka elektronska učinkovitost grafena postane glavni kandidat za obvladovanje pomanjkanja kisika in nizkih temperatur v vesolju, "je pojasnil prof. dr. Castro Neto.

Ekipa, ki jo je vodila profesorica Barbaros Özyilmaz, vodja grafenskih raziskav pri NUS CA2DM, je za pripravo materiala pripravila material s premazom substrata z eno plastjo grafena, ki je bila debela približno 0, 5 nm, kar je 200 krat tanjša od pramen človeških las. Vzorec je bil varno sestavljen v Borealovem prostoru "Wayfinder-Mini" CubeSat in nameščen v ogrodju s silo za silo.

Vesoljska plovila so se začela zjutraj 30. junija 2018 v puščavi Mojave v Združenih državah Amerike. Ekipa za spuščanje borealnega prostora je bila odgovorna za podporo pri zagonu koristne tovore med vzletom, ločitvijo stožca nosu, spremljanjem med letom, padalom nazaj na zemljo, udarcem in okrevanjem.

Med lansiranjem je bila vesoljska ladja poslana v suborbitalno okolje, grafenski material pa je bil izpostavljen težkim pogojem, kot so hitro pospeševanje, vibracije, zvočni šok, močan tlak in širok razpon temperaturnih nihanj. Vzorec je ponovno vstopil v Zemljo vzdušje po 71-sekundnem letu, ki je padel na pristajanje v puščavi Mojave.

Grafenskega vzorca je isti dan izvedel ekipa, skupina NUS CA2DM pa izvaja preskuse za oceno, ali so med lansiranjem in pristankom vplivale na njegove strukturne lastnosti in stabilnost. Zlasti bo ekipa uporabila ramenske spektroskopske tehnike za odkrivanje prisotnosti napak v vzorcu.

"Če je to sodelovanje pri raziskavah mogoče dokazati, da grafen ohranja svoje lastnosti in lastnosti, potem ko se sproži v suborbitalno okolje, bo odprlo nove zanimive priložnosti za vključitev grafena v tehnologije, primerne za vesoljske in vesoljske misije. elektromagnetno zaščito, učinkovito proizvodnjo sončne energije in odlično toplotno zaščito, "je dejal Prof Castro Neto.

Barbara Plante, predsednica Boreal Space, je dodala: »Zelo smo navdušeni nad dvigovanjem grafinske ravni tehnološke pripravljenosti in spodbujanjem njegove uporabnosti v vesolju. Prepričan sem, da bo grafen igrala izjemno pomembno vlogo pri komercializaciji vesolja. podpirajo predstavitev prihodnjih uporab grafenskih tehnologij v vesolju. "

Poleg NUS grafinskega eksperimenta je Boreal Space "Wayfinder-Mini" CubeSat gostil tudi senzorje magnetnega polja Gallium Nitride, ki jih je ponudila ekipa Extreme Environments Lab (XLab) na Univerzi Stanford. Skupina Stanford ne želi pridobiti le pomembnih eksperimentalnih podatkov, kot so sprostitev obremenitve in elektronska integriteta, temveč tudi vpogled v magnetne motnje, zmanjšanje hrupa in sevalne učinke na njihovih senzorjih.

Po tej skupni misiji, znanem kot GRASP (GRaphene in Stanford Payloads), Boreal Space še naprej zagotavlja suborbitalne in nizke zemeljske orbite, da preizkusi in potrdi preživetje in delovno sposobnost v vesolju.

menu
menu