ในการรวมเข้ากับภารกิจอวกาศมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ เทคโนโลยีใหม่จำเป็นต้องให้มากกว่าแค่คำมั่นสัญญาของฟังก์ชันที่ได้รับการปรับปรุง คุณสมบัติของวัสดุใหม่และผลกระทบของการใช้งานในด้านอื่นๆ ของอุปกรณ์อวกาศจำเป็นต้องได้รับการกำหนดอย่างน่าเชื่อถือจากศูนย์วิจัยเน้นย้ำในการทบทวนครั้งล่าสุดปัจจัยสำคัญที่ขัดขวางการดูดซึมวัสดุนาโนในภารกิจอวกาศมากขึ้นคือการขาด
ความเข้าใจ
อย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับพฤติกรรมของพวกเขาภายในระบบที่ซับซ้อนและซับซ้อนของยานอวกาศ นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุอาวุโสกล่าวว่า “อุปสรรคคือการทำความเข้าใจถึงประโยชน์ที่สามารถวัดได้เหนือวัสดุที่กำลังใช้อยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องแลกกับความเสี่ยงและต้นทุนด้วยกระบวนทัศน์ปัจจุบัน”
เวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกา สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ด้านเทคโนโลยีการสำรวจ ชี้ให้เห็นว่าการทำให้แน่ใจว่าความทนทานต่อรังสีและบรรจุภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดสามารถขัดขวางการยอมรับ “ความล้ำสมัย”. การขยายการผลิตจากระดับห้องปฏิบัติการไปสู่ปริมาณ
ที่จำเป็นสำหรับจรวดยังสามารถลดคุณสมบัติของวัสดุนาโนที่แนะนำให้ใช้ตั้งแต่แรก ซึ่งขัดขวางการดูดซึมแม้จะมีความระมัดระวังอย่างรอบด้านในเทคโนโลยีอวกาศ แต่สิ่งล่อก็ยังคงใช้สำหรับการควบคุมวัสดุนาโนเพื่อรับมือกับความท้าทายในการระเบิดโดยปราศจากการระเบิดจากพื้นโลก
เผชิญหน้ากับเตาหลอมของการบินขึ้นและความเย็นของอวกาศ ตลอดจนค็อกเทลของจักรวาลจากการได้รับรังสี และมีวัสดุนาโนจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งการผลิตและการใช้งานอุปกรณ์ได้บรรลุถึงระดับที่กำหนดแล้ว ซึ่งเอื้อประโยชน์อันมีค่าในภารกิจการบินและอวกาศ รู้จุดแข็งของคุณท่อนาโนคาร์บอน
(CNT) เป็นหนึ่งในโครงสร้างนาโนแรกๆ ที่ จับภาพจินตนาการของวิศวกรในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมอื่นๆ และเป็นจุดสนใจของการทบทวนของ รายงานปี 2545 เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้ CNTs ที่เป็นไปได้ในภารกิจอวกาศได้เน้นย้ำถึงการปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลของ CNT
ที่นำมาใช้
กับวัสดุคอมโพสิต โดยทั้งวัสดุผสมโพลิเมอร์และอลูมิเนียมเมทริกซ์ที่เสริมด้วย CNTs แบบผนังเดียว แสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งที่มากกว่าอลูมิเนียม 2219-T87 ที่มักใช้สำหรับ การใช้งานโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง เช่น ตัวเพิ่มพื้นที่และถังเชื้อเพลิง และเพื่อนร่วมงานในสหรัฐอเมริกาได้รวมท่อนาโนคาร์บอน
กับเส้นใยคาร์บอนเพื่อควบคุมคุณสมบัติเชิงกลและลักษณะการกระจายพลังงานของโครงสร้างเหล่านี้ “ฟองน้ำบัคกี้” ของพวกมันสามารถดูดซับแรงกระแทกได้มากถึง 50% ให้การปกป้องที่มีคุณค่าเนื่องจากมีความเสี่ยงสูงที่อาจเกิดการชนกันระหว่างยานอวกาศและเศษซากนอกโลกอื่นๆ
ในทางปฏิบัติ เสนอแนะว่าข้อควรพิจารณาในการออกแบบหลายประการ เช่น โครงสร้างรองรับและความทนทาน อาจยับยั้งการใช้ CNT ในวัสดุคอมโพสิตการบินและอวกาศในวงกว้างจนถึงตอนนี้ นอกจากนี้ยังมีการประนีประนอมที่น่าผิดหวังในด้านการนำความร้อน ตลอดจนคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติอื่นๆ
ของคอมโพสิต CNT ที่ผลิตจำนวนมากเมื่อเปรียบเทียบกับจากห้องปฏิบัติการ เป็นผลให้ภาคการค้าที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดน้อยกว่าในการลดปริมาณ ความน่าเชื่อถือ และความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมได้เห็นความคืบหน้าเร็วขึ้นในการใช้ประโยชน์จากวัสดุคอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอน ความก้าวหน้าที่สำคัญ
ในการผลิตวัสดุคอมโพสิต CNT ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมาช่วยให้สามารถพยากรณ์อนาคตในแง่ดีมากขึ้นเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมในอนาคตในการใช้งานด้านการบินและอวกาศ แต่อย่างที่เน้นย้ำจัดการกับความร้อน ความยืดหยุ่นทางความร้อนของคุณสมบัติทางโครงสร้างเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ
สำหรับจรวด
ที่จะทนต่ออุณหภูมิสุดขั้วในการยกขึ้นและกลับเข้าใหม่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ตรวจจับของยานอวกาศก็ต้องการการป้องกันด้วยเช่นกัน เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายเหล่านี้ ระบบการจัดการระบายความร้อนที่ซับซ้อนได้ใช้เทคโนโลยีต่างๆ ตั้งแต่ตัวนำความร้อน
และหม้อน้ำที่มีประสิทธิภาพ ไปจนถึงชั้นของวัสดุที่เสียสละบนพื้นผิวจรวดที่ดูดซับความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อจรวดช้าลงเมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ โครงสร้างนาโนเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับระบบการจัดการความร้อน ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์จากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตรเพื่อการถ่ายเทความร้อน
ขนาดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ลดลงมากขึ้นทำให้เกิดความร้อน ใน คอลเลกชั่นที่เน้นด้านการบินและอวกาศของนาโนเทคโนโลยี ก้าวข้ามความท้าทายด้านความร้อนโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงในเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ซึ่งแรงกดดันในการลดขนาดอุปกรณ์
สามารถเพิ่มผลกระทบด้านความร้อนที่เพิ่มปัญหาการสัมผัสความร้อนจากตัวเครื่องบินเอง ซึ่งนำไปสู่สิ่งที่พวกเขาอธิบายว่าเป็น “ความท้าทายด้านการจัดการความร้อนที่ก้าวร้าวที่สุด” พวกเขาอธิบายถึงตัวเลือกบางอย่างที่วัสดุนาโนสามารถให้ ณ จุดต่างๆ ตั้งแต่แหล่งความร้อนไปจนถึงอ่างล้างจาน
สิ่งเหล่านี้รวมถึงการใช้เพชรสังเคราะห์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายความร้อน วัสดุนาโนรูพรุนและเส้นลวดทองแดงนาโนที่วางแนวตั้งเป็นวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อนประสิทธิภาพสูง และวัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ที่สามารถดูดซับพลังงานความร้อนในการเปลี่ยนแปลง
โครงสร้างจุลภาค ในขณะที่การใช้งานด้านการบินและอวกาศตั้งมาตรฐานสูงในด้านความสามารถในการสร้างโครงสร้างนาโนเพื่อให้กำหนดประสิทธิภาพได้อย่างน่าเชื่อถือ โซลูชันการถ่ายเทความร้อนเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับนาโนอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นสำหรับการใช้งานอื่นๆ บาราโกและอื่น ๆ
credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com
