Nanomaterials - una Reseña de las Aplicaciones Potenciales del Espacio

Temas Revestidos

Antecedentes

Cómo Nanopowders Puede Mejorar los Sistemas Eléctricos y Ayudar al Ambiente

Aerogeles Usados en Aplicaciones del Espacio

Aplicaciones Potenciales de la Industria para los Nanomaterials Magnéticos Duros y Suaves

Ventajas de Usar Nanocomposites Magnético

Nanomaterials Inteligentes del `' Que Tienen Detectar Propiedades

Materiales de Biomimetic que Utilizan la Nanotecnología Molecular Para Lograr la Uno mismo-Organización, Autoregenerable y la Uno mismo-Réplica

La Investigación de la NASA en los Nanomaterials en el Instituto para los Materiales Biológico Inspirados

Antecedentes

Hay varias aplicaciones posibles para los nanomaterials en espacio. Por ejemplo, los nanopowders del óxido del aluminio o del boro, que están recubiertos con las películas finas del polímero (espesor entre 20 y 300 nanómetro) para prevenir la aglomeración, se pueden utilizar como propulsor sólidos en motores espaciales. Debido a su superficie creciente, los nanopowders crean más empujada en cohetes el sólido-propulsor. La aglomeración de las partículas se puede evitar por los revestimientos poliméricos y la adición de un estabilizador, que también mejora la manipulación de los materiales.

Cómo Nanopowders Puede Mejorar los Sistemas Eléctricos y Ayudar al Ambiente

También, para el propulsor líquido alcanza gran altura rápida y súbitamente, una densidad de potencia creciente puede ser obtenido a través de la adición de nanopowders a los combustibles de hidrocarburo. Suspendido en disolventes orgánicos, los nanopowders se pueden también utilizar para los sistemas del bipropelente (e.g. ethanol/LOX, que representa una solución más respetuosa del medio ambiente que hydrazine/N O)2.4Tales nanopowders se desarrollan en el bastidor de un programa de SBIR de la NASA en cooperación con diversas compañías de la nanotecnología (Compuestos De Aluminio de DWA, Argonide, Tecnologías Etc. de la Sigma) y las compañías aeroespaciales.

Aerogeles Usados en Aplicaciones del Espacio

Los Aerogeles, que consisten en un 3d-network altamente poroso de nanoparticles, ofrecen las ventajas de una alta superficie interna así como de una pequeña densidad, y son así buenas opciones para las aplicaciones, e.g como material del electrodo para los condensadores y las baterías mejorados, o como material térmico del aislamiento. Los Aerogeles se pueden hacer de diversos materiales, e.g silicatos o carbón. En espacio, los aerogeles se han utilizado ya como el material térmico del aislamiento en el Marte Rover de la misión del Localizador De Trayectoria, así como colector de la partícula en la misión de la NASA Stardust. Una desventaja de aerogeles convencionales es su fragilidad y pequeña estabilidad mecánica. Los Recientes desarrollos demuestran, sin embargo, que las características mecánicas de aerogeles se pueden mejorar importante usando las combinaciones del material inorgánico y orgánico (e.g silicato/Poliuretano) substancialmente. Por Lo Tanto, en el futuro, los aerogeles pueden encontrar aplicaciones como material de alta resistencia, ultraligero de la estructura en espacio.

Aplicaciones Potenciales de la Industria para los Nanomaterials Magnéticos Duros y Suaves

Los nanocomposites Magnéticos consisten en los cristalitos magnéticos del nanoscale en una matriz amorfa o cristalina (e.g los polímeros o los silicatos). Los nanomaterials magnéticos suaves y duros (del coercivity respectivamente alto inferior) pueden ser obtenidos. Los materiales magnéticos Suaves son convenientes para los transformadores y los inductores en componentes electrónicos, mientras que los materiales magnéticos duros poseen potenciales de la aplicación en almacenamiento de energía, memorias de los datos y tecnología de los sensores. Con los materiales nanostructured, los parámetros físicos tales como coercivity se pueden ajustar selectivamente, que abren nuevas aplicaciones. Los Ejemplos para los nanocomposites magnéticos son los polímeros o los nanoparticles recubiertos2 SiO del cobalto, que se pueden producir económicamente vía un procedimiento químico mojado. Estos nanocomposites poseen una permeabilidad más alta, una temperatura de curie y una resistencia eléctrica que los materiales convencionales de la ferrita debido a los efectos del acoplamiento del quantum entre los nanoparticles vecinos. Otro ejemplo es los nanoparticles polyimide-revestidos del FE, que se pueden fabricar por la moldura de la compresión de los polvos y del polyimide del hierro del nanoscale, y posee propiedades de TMR (resistencia del magneto el hacer un túnel).

Ventajas de Usar Nanocomposites Magnético

Las ventajas de los compuestos de las tesis son una sensibilidad creciente para detectar cambios del campo magnético y una gama de temperaturas de trabajo más alta, que se podrían utilizar para el revelado de las antenas de microonda, de los inductores, de los sensores o de las memorias miniaturizados y ahorros de energía de los datos para las aplicaciones del espacio. Actualmente, diversos proyectos de investigación en el bastidor (Investigación de la Innovación de la Pequeña Empresa) del programa de SBIR de la NASA y también un proyecto común del BMBF existen en este contexto.

Nanomaterials Inteligentes del `' Que Tienen Detectar Propiedades

Actualmente, una aplicación todavía bastante visionaria de la nanotecnología molecular es la producción materiales inteligentes del ` de' con lo intrínseco que detecta propiedades, las características ópticas, térmicas y mecánicas programables o aún las propiedades autoregenerables. Las Primeras aproximaciones en esta dirección fueron observadas, e.g bajo la forma de nanocomposites, consistiendo en los polímeros conjugados en una matriz nanostructured del silicato, que cambia el color en cuanto a la tensión mecánica, química o térmica. Los cambios de la temperatura Aplicados como las capas para los materiales de construcción, mecánico o la corrosión dañan, así como críticos se podrían detectar puntualmente y económicamente.

Materiales de Biomimetic que Utilizan la Nanotecnología Molecular Para Lograr la Uno mismo-Organización, Autoregenerable y la Uno mismo-Réplica

el largo plazo y los conceptos nanotechnological visionarios, sin embargo, van mucho más alla de estas primeras aproximaciones. Esto se aplica particularmente al revelado de materiales biomimetic con la capacidad de la uno mismo-organización, autoregenerable, y de la uno mismo-réplica mediante la nanotecnología molecular. Un objetivo aquí es la combinación de los materiales sintetizados y biológicos, configuraciones y sistemas, respectivamente, la imitación de los procesos biológicos para las aplicaciones tecnológicas. Este campo de la nanobiotecnología todavía está actualmente en el estado de la investigación básica, pero se mira como uno de los campos más prometedores de la investigación para el futuro.

La Investigación de la NASA en los Nanomaterials en el Instituto para los Materiales Biológico Inspirados

Debido al alto potencial postulado de la innovación para la tecnología espacial, NASA invierte una parte sustancial de su presupuesto de la nanotecnología en este campo de la investigación básica. Por ejemplo, la NASA establece actualmente al Instituto para los Materiales Biológico Inspirados, con diversos institutos de investigación de la universidad, e.g como participantes. Financian a Este instituto por un período de 10 años con anualmente $3 millones, y su principal labor es transferir invenciones básicas al revelado de materiales con las propiedades mecánicas y autoregenerables extraordinarias, como los de algunos materiales biológicos tales como shelles o huesos.

Autor Primario: El Dr. Wolfgang Luther (editor).

Fuente: División Tecnológica Futura de las Aplicaciones dadas derecho Parte del ` de VDI (Verein Deutscher Ingenieure) de la Nanotecnología en Progresos y Sistemas del Espacio: Análisis Tecnológico', Abril de 2003.

Para más información sobre esta fuente visite por favor http://www.zt-consulting.de.

Date Added: Apr 8, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:48

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit