Nanomaterials - una Generalità delle Applicazioni Potenziali dello Spazio

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Sfondo

Come Nanopowders Può Migliorare le Centrali Elettriche Ed Aiutare l'Ambiente

Aerogel Utilizzati nelle Applicazioni dello Spazio

Domande Potenziali di Industria di Nanomaterials Magnetici Duri e Molli

Vantaggi di Usando Nanocomposites Magnetico

Nanomaterials Intelligenti del `' Che Hanno Percezione dei Beni

Materiali di Biomimetic che Usano la Nanotecnologia Molecolare Per Raggiungere l'Auto-Organizzazione, Autorigenerante e la Auto-Replica

La Ricerca della NASA sui Nanomaterials all'Istituto per i Materiali Biologicamente Ispirati

Sfondo

Ci sono una serie di domande possibili di nanomaterials nello spazio. Per esempio, i nanopowders dell'ossido del boro o dell'alluminio, che sono ricoperti di pellicole sottili del polimero (spessore fra 20 e 300 nanometro) per impedire l'agglomerazione, possono essere utilizzati come propellenti solidi nei razzi. dovuto la loro area aumentata, i nanopowders creano più spinti in razzi del solido-propellente. L'agglomerazione delle particelle può essere evitata tramite i rivestimenti in polimeri e l'aggiunta di uno stabilizzatore, che egualmente migliora la manipolazione dei materiali.

Come Nanopowders Può Migliorare le Centrali Elettriche Ed Aiutare l'Ambiente

Inoltre, per propellente liquido saetta in alto, una densità di potenza aumentata può essere ottenuto attraverso l'aggiunta dei nanopowders ai combustibili di idrocarburo. Sospeso in solventi organici, i nanopowders possono anche essere usati per i sistemi del bipropellente (per esempio ethanol/LOX, che rappresenta una soluzione più rispettosa dell'ambiente che hydrazine/N O)2.4Tali nanopowders sono sviluppati nel telaio di un programma di SBIR della NASA in collaborazione con le società differenti di nanotecnologia (Compositi Di Alluminio di DWA, Argonide, Tecnologie Ecc. di Sigma) e le società aerospaziali.

Aerogel Utilizzati nelle Applicazioni dello Spazio

Gli Aerogel, che consistono di un 3d-network altamente poroso delle nanoparticelle, offrono i vantaggi di alta superficie interna come pure di piccola densità e così sono buone opzioni per le applicazioni, per esempio come materiale dell'elettrodo per i condensatori e le batterie migliori, o come materiale termico di isolamento. Gli Aerogel possono essere fatti dei materiali differenti, per esempio silicati o carbonio. Nello spazio, gli aerogel già sono stati utilizzati come il materiale termico di isolamento nel Marte Rover della missione dell'Esploratore come pure collettore della particella nella missione della NASA Stardust. Uno svantaggio degli aerogel convenzionali è la loro friabilità e piccola stabilità meccanica. Gli sviluppi Recenti dimostrano, tuttavia, che le caratteristiche meccaniche degli aerogel possono essere migliorate significativamente usando le combinazioni del materiale inorganico ed organico (per esempio silicato/Poliuretano) sostanzialmente. Di Conseguenza, in futuro, gli aerogel possono trovare le applicazioni come ad alta resistenza, materiale della struttura dell'ultra-indicatore luminoso nello spazio.

Domande Potenziali di Industria di Nanomaterials Magnetici Duri e Molli

I nanocomposites Magnetici consistono delle cristalliti magnetiche del nanoscale in una matrice amorfa o cristallina (per esempio polimeri o silicati). Sia (i nanomaterials magnetici molli che duri di coercitività rispettivamente alta bassa) possono essere ottenuti. I materiali magnetici Molli sono adatti a trasformatori e ad induttori nei componenti elettronici, mentre i materiali magnetici duri possiedono i potenziali dell'applicazione in immagazzinamento dell'energia, memorie di dati e tecnologia dei sensori. Con i materiali nanostructured, i parametri fisici quale coercitività possono essere regolato selettivamente, che aprono le nuove applicazioni. Gli Esempi per i nanocomposites magnetici sono polimeri o nanoparticelle del cobalto2 ricoperte SiO, che possono essere prodotti economicamente via una procedura chimica bagnata. Questi nanocomposites possiedono un'più alta permeabilità, una temperatura di curie e una resistenza elettrica che i materiali convenzionali del ferrito dovuto gli effetti dell'accoppiamento di quantum fra le nanoparticelle vicine. Un Altro esempio è nanoparticelle polyimide-rivestite del Tecnico Di Assistenza, che possono essere fabbricate dal modanatura di compressione delle polveri di ferro e del polyimide del nanoscale e possiede i beni di TMR (resistenza del magnete di traforo).

Vantaggi di Usando Nanocomposites Magnetico

I vantaggi dei compositi di tesi sono una sensibilità aumentata per individuare i cambiamenti del campo magnetico e un'più alta gamma di temperature di lavoro, che potrebbero essere utilizzate per lo sviluppo delle antenne a microonde, degli induttori, dei sensori o delle memorie miniaturizzati ed economizzatori d'energia di dati per le applicazioni dello spazio. Attualmente, i progetti di ricerca differenti nel telaio (Ricerca dell'Innovazione di Small Business) del programma di SBIR della NASA ed egualmente un progetto unito del BMBF esistono in questo contesto.

Nanomaterials Intelligenti del `' Che Hanno Percezione dei Beni

Attualmente, un'applicazione ancora piuttosto immaginaria di nanotecnologia molecolare è la produzione dei materiali intelligenti del `' con la qualità intrinseca che percepisce i beni, caratteristiche ottiche, termiche e meccaniche programmabili o persino beni autorigeneranti. I Primi approcci in questa direzione sono stati realizzati, per esempio sotto forma di nanocomposites, consistenti dei polimeri coniugati in una matrice nanostructured del silicato, che cambia il colore riguardo a meccanico, prodotto chimico o lo stress termico. Le variazioni di temperatura Applicate poichè i rivestimenti per i materiali da costruzione, meccanico o la corrosione danneggia come pure critiche potrebbero essere individuate subito ed economicamente.

Materiali di Biomimetic che Usano la Nanotecnologia Molecolare Per Raggiungere l'Auto-Organizzazione, Autorigenerante e la Auto-Replica

le concezioni nanotechnological a lungo termine ed immaginarie, tuttavia, vanno molto al di là di questi primi approcci. Ciò si applica in particolare allo sviluppo dei materiali biomimetic con l'abilità dell'auto-organizzazione, autorigenerante e della auto-replica per mezzo di nanotecnologia molecolare. Un obiettivo qui è la combinazione di materiali sintetici e biologici, le architetture e sistemi, rispettivamente, l'imitazione dei trattamenti biologici per le applicazioni tecnologiche. Questo campo di nanobiotecnologia è attualmente ancora nello stato di ricerca di base, ma è considerato mentre una della ricerca di promessa sistema per il futuro.

La Ricerca della NASA sui Nanomaterials all'Istituto per i Materiali Biologicamente Ispirati

dovuto l'alto potenziale postulato dell'innovazione per tecnologia spaziale, NASA investe una parte sostanziale del suo bilancio di nanotecnologia in questo campo di ricerca di base. Per esempio, la NASA attualmente fonda l'Istituto per i Materiali Biologicamente Ispirati, con differenti istituti di ricerca universitaria, per esempio come partecipanti. Questo istituto è costituito un fondo per un periodo di 10 anni con annualmente $3 milioni ed il suo compito principale è di trasferire le invenzioni di base allo sviluppo dei materiali con i beni meccanici ed autorigeneranti straordinari, come quelli di alcuni materiali biologici quali gli shell o le ossa.

Autore Primario: Dott. Wolfgang Lutero (editore).

Sorgente: Sezione Tecnica Futura delle Applicazioni del ` autorizzate Rapporto di VDI (Verein Deutscher Ingenieure) di Nanotecnologia negli Sviluppi e nei Sistemi dello Spazio: Analisi Tecnologica', Aprile 2003.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego http://www.zt-consulting.de.

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

Last Update: 13. June 2013 01:28

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