Hay una serie de posibles aplicaciones de los nanomateriales en el espacio. Por ejemplo, óxido de nanopolvos, aluminio o boro, que están recubiertos con capas delgadas de polímeros (espesor entre 20 y 300 nm) para evitar la aglomeración, se pueden utilizar como combustibles sólidos en los motores de cohetes. Debido a su mayor superficie, el nanopolvos crear más empuje en los cohetes de combustible sólido. La aglomeración de las partículas se pueden evitar los recubrimientos de polímeros y la adición de un estabilizador, que también mejora el manejo de los materiales. ¿Cómo nanopolvos pueden mejorar los sistemas de energía y ayudar al medio ambiente Además, para los cohetes de combustible líquido, una mayor densidad de potencia se puede obtener mediante la adición de nanopolvos a los combustibles de hidrocarburos. Suspenderse en disolventes orgánicos, nanopolvos también se puede utilizar para bi-propulsor de los sistemas (por ejemplo, etanol / LOX, que representa una solución más respetuosa del medio ambiente de hidracina / N 2 O 4). Nanopolvos como se desarrollan en el marco de un programa de SBIR de la NASA, en colaboración con diferentes empresas de nanotecnología (Programa de Trabajo Decente de aluminio compuestos, Argonide, Tecnologías de Sigma, etc) y empresas del sector aeroespacial. Aerogeles usado en aplicaciones espaciales Los aerogeles, que consisten en una altamente porosa 3D de la red de las nanopartículas, ofrecen las ventajas de una gran superficie interna, así como una pequeña densidad, y por lo tanto son buenas opciones para las aplicaciones, por ejemplo, como material de los electrodos de los condensadores y la mejora de las baterías, o como térmica aislamiento material. Aerogeles se puede hacer de diferentes materiales, por ejemplo, silicatos o carbón. En el espacio, los aerogeles ya han sido utilizados como material de aislamiento térmico en el Mars Rover de la misión Pathfinder, así como un colector de partículas en la misión Stardust de la NASA. Una desventaja de los aerogeles convencionales es su fragilidad y la estabilidad mecánica pequeña. Los acontecimientos recientes demuestran, sin embargo, que las características mecánicas de los aerogeles se puede mejorar significativamente mediante el uso de combinaciones de materiales orgánicos e inorgánicos (por ejemplo, silicato / poliuretano) sustancialmente. Por lo tanto, en el futuro, los aerogeles pueden encontrar aplicaciones como de alta resistencia, ultra-ligero material de estructura en el espacio. Las aplicaciones potenciales de la industria para nanomateriales magnéticos duros y blandos Nanocompuestos magnéticos están compuestos por cristales magnéticos a nanoescala en una matriz amorfa o cristalina (por ejemplo, polímeros o silicatos). Blandos y duros magnéticos (respectivamente bajo. Alta coercitividad) nanomateriales se pueden obtener. Materiales magnéticos blandos son adecuados para transformadores e inductores de componentes electrónicos, mientras que los materiales magnéticos duros poseen potenciales aplicaciones en el almacenamiento de energía, memoria de datos y tecnología de sensores. Con materiales nanoestructurados, parámetros físicos tales como coercitividad se puede ajustar de forma selectiva, lo que abre nuevas aplicaciones. Ejemplos de nanocompuestos son polímeros magnéticos o SiO2 nanopartículas de cobalto recubierto, que puede ser producido económicamente a través de un procedimiento químico húmedo. Estos nanocompuestos poseen una mayor permeabilidad, temperatura de Curie y la resistencia eléctrica de los materiales convencionales de ferrita, debido a efectos cuánticos de acoplamiento entre las nanopartículas vecinas. Otro ejemplo es el de poliamida recubierto de nanopartículas de Fe, que puede ser fabricado mediante moldeo por compresión de polvos de hierro a nanoescala y la poliamida, y poseen propiedades TMR (tunneling magneto resistencia). Ventajas del uso de nanocompuestos magnéticos Las ventajas de los compuestos de las tesis son una mayor sensibilidad para detectar cambios del campo magnético y un rango de temperatura más alta, que podrían ser utilizados para el desarrollo de antenas de microondas en miniatura y de ahorro de energía, inductores, sensores o memorias de datos para aplicaciones espaciales. En la actualidad los proyectos de investigación diferentes en el marco del programa (Small Business Innovation Research) SBIR de la NASA y también un proyecto conjunto de la BMBF existen en este contexto. 'Inteligente' nanomateriales que han lectura de propiedades En la actualidad, una aplicación aún más visionarios de la nanotecnología molecular es la producción de "inteligentes" con propiedades intrínsecas de los materiales de detección programable características ópticas, térmicas y mecánicas, o incluso propiedades de auto-sanación. Primeras aproximaciones en este sentido se realizaron, por ejemplo, en la forma de nanocompuestos, que consiste en polímeros conjugados en una matriz de silicato nanoestructurados, que cambia el color con respecto a la mecánica, química o el estrés térmico. Aplicados como recubrimientos para materiales de construcción, daños mecánicos o corrosión, así como cambios importantes de temperatura puede ser detectada rápidamente y económicamente. Los materiales biomiméticos que utilizan la nanotecnología molecular para lograr la auto-organización, auto-curación y auto-replicación Conceptos nanotecnológicos a largo plazo y visión de futuro, sin embargo, van mucho más allá de estas primeras aproximaciones. Esto se aplica especialmente al desarrollo de materiales biomiméticos con la capacidad de auto-organización, auto-curación y auto-replicación a través de la nanotecnología molecular. Uno de los objetivos aquí es la combinación de materiales sintéticos y biológicos, arquitecturas y sistemas, respectivamente, de la imitación de los procesos biológicos para aplicaciones tecnológicas. Este campo de la nanobiotecnología en la actualidad sigue en el estado de la investigación básica, pero es considerado como uno de los campos de investigación más prometedores para el futuro. Investigación de la NASA en nanomateriales en el Instituto de Materiales biológico inspirado Debido al potencial de innovación de alta postulado para la tecnología espacial, la NASA invierte una parte sustancial de su presupuesto de la nanotecnología en este campo de la investigación básica. Por ejemplo, la NASA en la actualidad establece el Instituto de Materiales biológico inspirado, con diferentes institutos universitarios de investigación, por ejemplo, Princeton Universidad como participantes. Este instituto es financiado por un período de 10 años con al año $ 3 millones, y su tarea principal es la transferencia de invenciones básicas para el desarrollo de materiales con extraordinarias propiedades mecánicas y auto-curación, como las de algunos de los materiales biológicos, tales como conchas o huesos. |