ساخت نخستین پیشران نانوماهواره ای با پیشرانش یون خالص

ساخت نخستین پیشران نانوماهواره ای با پیشرانش یون خالص

به گزارش گردو دانلود محققان دانشگاه ˮام.آی. تیˮ نخستین پیشران چاپ سه بعدی(۳D-printed thruster) را تولید کردند که یون های خالص منتشر می کند و این مورد آنرا به یک منبع پیشرانش بسیار کارآمد برای نانوماهواره ها تبدیل می کند.


به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، محققان در اینباره گفتند: این پیشران جدید که با استفاده از تلفیقی از چاپ سه بعدی و فرآیند هیدروترمال نانوسیم های روی ساخته شده است، نخستین دستگاه تولید یون های خالص از مایعات یونی مورد استفاده برای تولید پیشرانش است.
"لوئیس فرناندو ولاسکز-گارسیا"(Luis Fernando Velásquez-García) دانشمند اصلی این تحقیق از آزمایشگاه های فناوری میکروسیستم ام.آی. تی اظهار داشت: پیشرانش همراه با یون های خالص از پیشرفته ترین روش های پیشرانش ماهواره ای به حساب می آید و کارآمدتر هم است چون که سبب می شود رانش بیشتری در واحد جریان سوخت موشک وجود داشته باشد. عملا رانش ساخته شده توسط دستگاه محققان که در مقیاس چند ۱۰ میکرونیوتون قابل اندازه گیری است در واقع بسیار کوچک است.
با این وجود، در محیط بدون اصطکاک فضا، یک تاسواره یا یک ماهواره کوچک می تواند سالها از چنین پیشران هایی برای شتاب بیشتر یا انجام مانور استفاده کنند.
ولاسکز-گارسیا تاکید کرد که چاپ سه بعدی می تواند در عرضه امکانات کم هزینه جدید برای تأمین انرژی ماهواره ها نقش داشته باشد.
وی ادامه داد: اگر می خواهید در زمینه تولید سخت افزار با کارآیی بالا برای فضا کار کنید، واقعاً باید به دنبال بهینه سازی اشکال، مواد و همه چیزهای سازنده این سیستم ها باشید. چاپ سه بعدی می تواند در همه این موارد به شما کمک نماید.
در این مطالعه که یافته هایش در مجله "Additive Manufacturing" انتشار یافته است، محققان توضیح می دهند که چگونه پیشران یونی کوچک آنها با تولید یک افشانه از ذرات شارژ شده و شتاب گرفته حاصل از یک نوع نمک مایع به نام "مایع یونی"(IL) می تواند به صورت الکتروهیدرودینامیکی عمل کند.
یک ساختار چاپ سه بعدی مخزنی از مایع یونی همراه با "جنگل مینیاتوری"(miniature forest) از مخروط های ساطع کننده را در خود جای داده است. این مخروط های ساطع کننده با نانوسیم های اکسید روی که به صورت هیدروترمال بر روی سطوح مخروط رشد داده شده اند، پوشانده شده اند.
طبق گفته محققان نانوسیم ها در هنگام انتقال مایعات از مخزن به بخش بالایی ساطع کننده، مانند فتیله عمل می کنند و سپس ولتاژ بین ساطع کننده ها و یک الکترود استخراج کننده چاپ سه بعدی اعمال می شود تا ذرات آبستن از نوک ساطع کننده برای فعال کردن پیشرانش بیرون برود.
به صورت معمول، یک الکتروافشانه ساخته شده از مایعات یونی شامل یون ها و همینطور گونه های دیگر ساخته شده از یون ها است که با مولکول های خنثی مخلوط شده اند که این سبب می شود پیشرانش یونی خالص ام.آی. تی حاص و در نوع خود نخستین نوع جهانی آن باشد. الکترواسپری/الکترو افشانه دستگاهی است که از برق برای پراکنده کردن مایع یا ذرات معلق در هوا ناشی از این فرآیند استفاده می نماید.
محققان می گویند فواره یونی خالص آنها در واقع نتیجه غافلگیرکننده ای از طراحی آنها بوده است و آنها از نحوه تولید آن کاملاً مطمئن نیستند باآنکه تصور می کنند که نانوسیم های روی، علت این پدیده هستند.




منبع:

1399/11/04
22:41:36
0.0 / 5
325
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۲