Nanomaterials - une Synthèse des Applications Potentielles de l'Espace

Sujets Couverts

Mouvement Propre

Comment Nanopowders Peut Améliorer des Systèmes d'Alimentation et Aider l'Environnement

Aerogels Utilisés dans des Applications de l'Espace

Demandes Potentielles d'Industrie de Nanomaterials Magnétiques Durs et Mous

Avantages d'Utiliser Nanocomposites Magnétique

Nanomaterials Intelligents de `' Qui Ont Sentir des Propriétés

Matériaux de Biomimetic qui Emploient la Nanotechnologie Moléculaire Pour Réaliser l'Auto-Organisme, Autocuratif et l'Auto-Réplication

La Recherche de la NASA sur des Nanomaterials à l'Institut pour les Matériaux Biologiquement Inspirés

Mouvement Propre

Il y a un certain nombre de demandes possibles de nanomaterials dans l'espace. Par exemple, des nanopowders d'oxyde d'aluminium ou de bore, qui sont enduits des films minces de polymère (épaisseur entre 20 et 300 nanomètre) pour éviter l'agglomération, peuvent être utilisés en tant que propergol solide dans des moteurs-fusées. En Raison de leur surface accrue, les nanopowders produisent plus de poussée dans des fusées de solide-propulseur. L'agglomération des particules peut être évitée par les revêtements en polymère et l'ajout d'un stabilisateur, qui améliore également la manipulation des matériaux.

Comment Nanopowders Peut Améliorer des Systèmes d'Alimentation et Aider l'Environnement

En Outre, pour le propergol liquide monte en flèche, une densité d'alimentation électrique accrue peut être obtenu par l'ajout des nanopowders aux essences d'hydrocarbure. Suspendu dans les solvants organiques, des nanopowders peuvent également être utilisés pour les systèmes de diergol (par exemple ethanol/LOX, qui représente une solution plus favorable à l'environnement que hydrazine/N O)2.4De Tels nanopowders sont développés dans le cadre d'un programme de SBIR de la NASA en coopération avec différentes compagnies de nanotechnologie (Composés En Aluminium de DWA, Argonide, Technologies Etc. de Sigma) et compagnies aérospatiales.

Aerogels Utilisés dans des Applications de l'Espace

Les Aerogels, qui se composent d'un 3d-network hautement poreux des nanoparticles, offrent les avantages d'une surface interne élevée ainsi que d'une petite densité, et sont ainsi de bonnes options pour des applications, par exemple comme matériau d'électrode pour les condensateurs et les batteries améliorés, ou en tant que matériau thermique d'isolement. Des Aerogels peuvent être faits de différents matériaux, par exemple silicates ou carbone. Dans l'espace, des aerogels ont été déjà utilisés comme matériau thermique d'isolement dans la Boudineuse de Mars de la mission d'Éclaireur, ainsi que collecteur de particules dans la mission de Chimères de la NASA. Un inconvénient des aerogels conventionnels est leur fragilité et petite stabilité mécanique. Les Développements récents expliquent, cependant, que les caractéristiques mécaniques des aerogels peuvent être améliorées sensiblement à l'aide des combinaisons minérales et de matière organique (par exemple silicate/Polyuréthane) considérablement. Par Conséquent, à l'avenir, les aerogels peuvent trouver des applications en tant que matériau de haute résistance et ultra-léger de structure dans l'espace.

Demandes Potentielles d'Industrie de Nanomaterials Magnétiques Durs et Mous

Les nanocomposites Magnétiques se composent des cristallites magnétiques de nanoscale dans une modification amorphe ou cristalline (par exemple des polymères ou des silicates). Des nanomaterials magnétiques mous et durs (de coercivity resp. élevé faible) peuvent être obtenus. Les matériaux magnétiques Mous conviennent pour des transformateurs et des inducteurs dans des composantes électroniques, attendu que les matériaux magnétiques durs possèdent des potentiels d'application en stockage de l'énergie, souvenirs de données et technologie des sondes. Avec les matériaux nanostructured, des paramètres matériels tels que le coercivity peuvent être réglés sélecteur, qui ouvrent des applications neuves. Les Exemples pour les nanocomposites magnétiques sont des polymères ou des nanoparticles de cobalt2 vêtus par SiO, qui peuvent être produits économiquement par l'intermédiaire d'une procédure chimique mouillée. Ces nanocomposites possèdent une perméabilité plus élevée, une température de curie et une résistance électrique que les matériaux conventionnels de ferrite dus aux effets de couplage de tranche de temps entre les nanoparticles voisins. Un Autre exemple est des nanoparticles polyimide-enduits de Technicien, qui peuvent être fabriqués par le moulage de compactage des poudres et du polyimide de fer de nanoscale, et possède des propriétés de TMR (résistance de magnéto à perçage d'un tunnel).

Avantages d'Utiliser Nanocomposites Magnétique

Les avantages des composés de thèses sont une sensibilité accrue pour trouver des modifications de champ magnétique et une plage de températures fonctionnante plus élevée, qui pourraient être employées pour le développement des antennes à hyperfréquences, des inducteurs, des senseurs ou des souvenirs miniaturisés et économiseurs d'énergie de données pour des applications de l'espace. Actuellement, les différents projets de recherche dans le cadre (Recherche d'Innovation de Petite Entreprise) du programme de SBIR de la NASA et également un projet commun du BMBF existent dans ce contexte.

Nanomaterials Intelligents de `' Qui Ont Sentir des Propriétés

Actuellement, une application encore plutôt visionnaire de nanotechnologie moléculaire est la production matériaux intelligents de ` des' avec la qualité intrinsèque sentant des propriétés, des caractéristiques optiques, thermiques et mécaniques programmables ou même des propriétés autocuratives. Les Premiers élans dans ce sens ont été réalisés, par exemple sous forme de nanocomposites, se composant des polymères conjugués dans une modification nanostructured de silicate, qui change la couleur en ce qui concerne la contrainte mécanique, chimique ou thermique. Des variations température Appliquées car les couches pour des matériaux de construction, mécanique ou la corrosion endommage, ainsi que critiques pourraient être trouvées promptement et économiquement.

Matériaux de Biomimetic qui Emploient la Nanotechnologie Moléculaire Pour Réaliser l'Auto-Organisme, Autocuratif et l'Auto-Réplication

les conceptions nanotechnological à long terme et visionnaires, cependant, vont bien au-delà de ces premiers élans. Ceci s'applique en particulier au développement des matériaux biomimetic avec la capacité du l'auto-organisme, autocuratif, et de l'auto-réplication au moyen de nanotechnologie moléculaire. Un objectif ici est la combinaison des matériaux synthétiques et biologiques, architectures et systèmes, respectivement, l'imitation des procédés biologiques pour des applications technologiques. Cette zone de nanobiotechnologie est toujours actuellement dans la condition de la recherche fondamentale, mais est considérée en tant qu'une des zones les plus prometteuses de recherches à l'avenir.

La Recherche de la NASA sur des Nanomaterials à l'Institut pour les Matériaux Biologiquement Inspirés

En Raison du potentiel élevé postulé d'innovation pour la technologie spatiale, la NASA investit une partie notable de son budget de nanotechnologie dans cette zone de la recherche fondamentale. Par exemple, la NASA détermine actuellement l'Institut pour les Matériaux Biologiquement Inspirés, avec différents instituts de recherche universitaire, par exemple comme participants. Cet institut est financé pendant une période de 10 ans avec annuellement $3 millions, et sa tâche principale est de transférer des inventions de base au développement des matériaux avec les propriétés mécaniques et autocuratives extraordinaires, comme ceux de certains matériaux biologiques tels que des shell ou des os.

Auteur Primaire : M. Wolfgang Luther (éditeur).

Source : Division de Technologies d'Avenir des Applications de ` autorisées par État de VDI (Verein Deutscher Ingenieure) de Nanotechnologie dans des Développements et des Systèmes de l'Espace : Analyse Technologique', Avril 2003.

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît http://www.zt-consulting.de.

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

Last Update: 13. June 2013 01:22

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