Materialen op nanoschaal helpen ruimtetools

te beschermen

Materialen op nanoschaal helpen ruimtetools

Sensoren zorgen voor een dikke laag atomen die een beschermende coating zullen vormen. In potentie zal het wetenschappelijke apparatuur helpen de extreme temperatuur van Venus te weerstaan.

De situatie op Venus kan een wetenschapper shockeren die het oppervlak graag zou willen verkennen. Op de planeet, met een atmosferische druk van 92 keer meer dan de aarde, is er zure regen, en de temperatuur bereikt 900 graden Fahrenheit, wat twee keer meer is dan in een conventionele oven. Natuurlijk zal het ruimtevaartuig in dergelijke omstandigheden zo snel mogelijk worden verpletterd en geroosterd.

Onderzoekers van de Stanford University overwegen manieren om de overleving van elektronische apparaten in deze barre omgeving te verbeteren, te beginnen met de nanoschaal. Stanford's laboratorium voor extreme omgevingsomstandigheden (XLab) zal niet alleen toekomstige Venus-missies helpen, maar kan ook nuttig zijn in een hete industriële of mechanische omgeving op aarde.

Op silicium gebaseerde halfgeleiderelementen (hetzelfde als in een smartphone en laptop) kunnen werken bij temperaturen tot 300 ° C. In plaats daarvan stellen wetenschappers voor om een ​​dikke laag atomen te gebruiken als een beschermende hittebestendige coating voor instrumenten en sensoren. En het zal hen redden van temperaturen die de oppervlakteverwarming van Venus overstijgen. Laboratoriumtests tonen aan dat ze operationeel zullen zijn bij 600 ° C. Nieuwe technologie zal helpen Venus te verkennen, zijn planetaire evolutie, die het ook mogelijk zal maken om meer te leren over de transformatie van de atmosfeer van de aarde in dit proces. Er is een aanname dat eens de planeet op de aarde leek, maar de enorme broeikasgassen die door actieve vulkanen werden geproduceerd, het in de hel veranderden. De studie van deze dynamiek draagt ​​bij aan de creatie van een waardevolle klimatologische wereldkaart.

"Het leren van deze unieke omgeving is een belangrijke stap", aldus Debbie Ceniski, Stanford hoogleraar luchtvaart- en ruimtevaarttechniek en principal researcher bij XLab. "Als we ons bewust zijn van de geschiedenis van Venus, zal dit een positief effect hebben op het begrijpen van de evolutie van onze eigen habitat."

Rusland lanceerde een reeks studies in de jaren 1961-1984. 10 voertuigen landden op de planeet voor het verzamelen van gegevens. Het was mogelijk om foto's van het oppervlak te maken, maar de sondes duurden van 23 minuten tot twee uur.

XLab-onderzoekers modelleerden een Venusiaanse omgeving met behulp van verschillende objecten. Bij het NASA Glenn Research Center (Cleveland) bevindt zich de simulator van Venus, die druk, chemie en temperatuur reproduceert. Ruimtestraling wordt opnieuw aangemaakt in het Los Alamos National Laboratory of het NASA Ames Research Center in Californië. De eerste reden voor deze studie is om te streven naar verbetering van de motorcontrole en optimalisatie. In de motor kan de temperatuur oplopen tot 1000 ° C, en moderne instrumenten kunnen dit niet weerstaan. De apparaten bevinden zich ver van de zuigers, waardoor er fouten optreden.

Nano-apparaten die bestand zijn tegen extreme ruimtecondities kunnen ook worden gebruikt voor sensoren met hoge temperatuur die in staat zijn tot het testen, bewaken en verzamelen van gegevens in gasturbines, hypersonische structuren en geothermische ventilatieopeningen.

Opmerkingen (0)
Zoeken