Nanomaterials - Обзор Потенциальных Применений Космоса

Покрытые Темы

Предпосылка

Как Nanopowders Может Улучшить Электрические Системы и Помочь Окружающую Среду

Аэрогели Используемые в Применениях Космоса

Потенциальные Применения Индустрии для Трудных и Мягких Магнитных Nanomaterials

Преимущества Использования Магнитного Nanocomposites

Nanomaterials ` Толковейшие' Которые Имеют Воспринимать Свойства

Материалы Biomimetic которые Используют Молекулярную Нанотехнологию для того чтобы Достигнуть Собственн-Организации, Самолечебно и Собственн-Репликации

Исследование NASA в Nanomaterials на Институте для Биологически Воодушевлянных Материалов

Предпосылка

Несколько возможных применений для nanomaterials в космосе. Например, nanopowders окиси алюминия или бора, которые покрыны с тонкими фильмами полимера (толщиной между 20 и 300 nm) для того чтобы предотвратить аггломерацию, можно использовать как твердые топлива в двигателях ракеты. Должно к их увеличенной поверхностной области, nanopowders создают толкнутые больше в ракетах тверд-топлива. Аггломерация частиц может быть во избежаниеа покрытиями полимера и добавлением стабилизатора, который также улучшает регулировать материалов.

Как Nanopowders Может Улучшить Электрические Системы и Помочь Окружающую Среду

Также, для жидкостного топлива выпускает ракету, увеличенная плотность мощности смогите быть получено через добавление nanopowders к топливам углерода. О в органических растворителях, nanopowders можно также использовать для систем bi-топлива (например ethanol/LOX, которое представляет более благоприятное для экологии разрешение чем hydrazine/N O2).4Такие nanopowders начаты в рамке программы SBIR NASA в сотрудничестве с различными компаниями нанотехнологии (Смесями DWA Алюминиевыми, Argonide, Технологиями Etc. Сигмы) и космическими компаниями.

Аэрогели Используемые в Применениях Космоса

Аэрогели, которые состоят из сильно пористого 3d-network nanoparticles, предлагают преимущества высокой внутренней поверхности так же, как малой плотности, и таким образом хорошие варианты для применений, например как материал электрода для улучшенных конденсаторов и батарей, или как термальный материал изоляции. Аэрогели можно сделать из различных материалов, например силикатов или углерода. В космосе, аэрогели уже были использованы как термальный материал изоляции в Вездеходе Марса полета Следопыта, так же, как сборник частицы в полете NASA Stardust. Недостаток обычных аэрогелей их хрупкость и малая механически стабилность. Новейшие разработки демонстрируют, однако, что механически характеристики аэрогелей могут быть улучшены значительно путем использование комбинаций неорганического и органического материала (например силиката/Полиуретана) существенное. Поэтому, в будущем, аэрогели могут найти применения как высокопрочно, материал структуры ультра-света в космосе.

Потенциальные Применения Индустрии для Трудных и Мягких Магнитных Nanomaterials

Магнитные nanocomposites состоят из кристаллитов nanoscale магнитных в аморфической или кристаллической матрице (например полимеры или силикаты). И мягкая и трудная магнитная (низкое resp. высокие nanomaterials коэрцитивности) можно получить. Мягкие магнитные материалы соответствующи для трансформаторов и индукторов в электронных блоках, тогда как трудные магнитные материалы обладают потенциалами применения в накоплении энергии, памятях данных и сенсорной технике. С nanostructured материалами, физические параметры как коэрцитивность можно отрегулировать выборочно, которые раскрывают вверх по новым применениям. Примеры для магнитных nanocomposites полимеры или покрынные SiO2 nanoparticles кобальта, которые можно произвести экономично через влажную химическую процедуру. Эти nanocomposites обладают более высокими проницаемостью, температурой Кюри и электрическим сопротивлением чем обычные материалы феррита должные к эффектам связи суммы между соседскими nanoparticles. Другой пример polyimide-покрынные nanoparticles Fe, которые могут быть изготовлены прессформой обжатия порошков и polyimide утюга nanoscale, и обладает свойствами TMR (сопротивления магнето прокладывать тоннель).

Преимущества Использования Магнитного Nanocomposites

Преимущества смесей тезисов увеличенная чувствительность для того чтобы обнаружить изменения магнитного поля и более высокий работая диапазон температур, которая смогли быть использованы для развития миниатюризированных и энергосберегающих антенн микроволны, индукторов, датчиков или памятей данных для применений космоса. В настоящее время, различные научно-исследовательские проекты в рамке (Исследование Рационализаторства Мелкого Бизнеса) программы SBIR NASA и также совместный проект BMBF существуют в этом контексте.

Nanomaterials ` Толковейшие' Которые Имеют Воспринимать Свойства

В настоящее время, все еще довольно воображаемое применение молекулярной нанотехнологии продукция материалов ` толковейших' при intrinsic воспринимая свойства, programmable оптически, термальные и механически характеристики или даже самолечебные свойства. Первые подходы в это направление были осуществляны, например в форме nanocomposites, состоя из проспряганных полимеров в nanostructured матрице силиката, которая изменяет цвет по отношению к механически, химическому или термальному усилию. Прикладной как покрытия для конструкционных материалов, повреждений механически или корозии, так же, как критических изменений температуры смогл быть обнаружено быстро и экономично.

Материалы Biomimetic которые Используют Молекулярную Нанотехнологию для того чтобы Достигнуть Собственн-Организации, Самолечебно и Собственн-Репликации

долгосрочные и воображаемые nanotechnological зачатия, однако, идут далеко за эти первые подходы. Это применяется в частности к развитию biomimetic материалов с способностью собственн-организации, самолечебно, и собственн-репликации посредством молекулярной нанотехнологии. Одна задача здесь материалы сочетание из синтетические и биологические, зодчеств и системы, соответственно, имитация биологических процессов для технологических применений. Это поле nanobiotechnology в настоящее время все еще в положении фундаментальных исследований, но сосчитано как одно из самых перспективнейших полей исследования на будущее.

Исследование NASA в Nanomaterials на Институте для Биологически Воодушевлянных Материалов

Должно к постулированному высокому потенциалу рационализаторства для космической техники, NASA инвестирует значительную часть своего бюджети нанотехнологии в это поле фундаментальных исследований. Например, NASA в настоящее время устанавливает Институт для Биологически Воодушевлянных Материалов, с различными научно-исследовательскими институтами университета, например как участники. Фондируют Этот институт на период 10 лет с однолетн $3 миллиона, и своя главная задача возвратить основные вымыслы к развитию материалов с внесметными механически и самолечебный свойствами, как то из некоторых биологических материалов как раковины или косточки.

Основной автор: Др. Wolfgang Luther (редактор).

Источник: Будущее Разделение Технологий Применений ` VDI (Verein Deutscher Ingenieure) озаглавленных Рапортом Нанотехнологии в Развитиях и Системах Космоса: Технологический Анализ', Апрель 2003.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите http://www.zt-consulting.de.

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

Last Update: 13. June 2013 01:45

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