Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Νανο-nauts για να εξερευνήσετε το Σύμπαν

Published on April 23, 2007 at 12:56 PM

Οι μηχανικοί του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης σχεδιάζουν μια νέα φυλή των πλανητικών εξερευνητές: μικροσκοπικά, το σχήμα-μετατόπιση συσκευές που μπορούν να μεταφέρονται με τον άνεμο, όπως σωματίδια σκόνης, αλλά είναι επίσης αρκετά έξυπνος για να επικοινωνούν, να πετούν σε σχηματισμό και να λάβει τις επιστημονικές μετρήσεις.

Smart σωματίδια σκόνης αποτελούνται από ένα τσιπ υπολογιστών, περίπου ένα χιλιοστό σε διάσταση, που περιβάλλεται από ένα πολυμερές περίβλημα που μπορεί να γίνει για να τσαλακώνουν ή να εξομαλύνει με την εφαρμογή μιας μικρής τάσης. Τραχύτητα της επιφάνειας του πολυμερούς σημαίνει την τροχοπέδη για την έξυπνη αυξήσεις των σωματιδίων σκόνης και επιπλέει υψηλότερα στον αέρα? Αντιστρόφως, εξομαλύνοντας την επιφάνεια προκαλεί το σωματίδιο να βουλιάξει. Προσομοιώσεις δείχνουν ότι με την αλλαγή μεταξύ τραχιά και λεία τους τρόπους, τα έξυπνα σωματίδια σκόνης μπορούν σταδιακά hop προς ένα στόχο, ακόμα και σε περιδίνηση ανέμους.

Ο καθηγητής John Barker, ο οποίος θα περιγράφει τις πιθανές εφαρμογές της έξυπνης σκόνης στην Ημερίδα RAS Εθνικού Αστρονομίας στο Preston στις 18 Απριλίου, δήλωσε, "Η έννοια της χρήσης έξυπνων σμήνη σκόνη για την πλανητική εξερεύνηση έχει μιλήσει εδώ και αρκετό καιρό, αλλά αυτή είναι η πρώτη κάποιος χρόνος έχει εξετάσει πώς θα μπορούσε πραγματικά να επιτευχθεί. Τσιπ υπολογιστών από το μέγεθος και την πολυπλοκότητα που απαιτείται για να κάνει μια έξυπνη σωματίδιο σκόνης υπάρχουν σήμερα και να ψάχνουμε μέσα από το φάσμα των πολυμερών που διατίθενται να βρείτε αυτό που ταιριάζει με τις απαιτήσεις μας για υψηλή παραμόρφωση χρησιμοποιώντας ελάχιστη τάση. "

Smart σωματίδια σκόνης θα χρησιμοποιούν την ασύρματη δικτύωση για να επικοινωνούν μεταξύ τους και σχηματίζουν σμήνη. Ο καθηγητής εξηγεί ο Barker, "Οραματιζόμαστε ότι τα περισσότερα από τα σωματίδια μπορούν να μιλούν μόνο στους κοντινότερους γείτονές τους, αλλά λίγα μπορούν να επικοινωνούν σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις. Στις προσομοιώσεις μας, δείξαμε ότι ένα σμήνος από 50 σωματίδια σκόνης έξυπνα μπορούν να οργανωθούν σε σχηματισμό αστεριού, ακόμη και σε ταραχώδη άνεμο. Η ικανότητα να πετούν σε σχηματισμό σημαίνει ότι η έξυπνη σκόνη θα μπορούσε να αποτελέσει μια σταδιακή σειρά. Θα ήταν τότε δυνατό να επεξεργαστούν τις πληροφορίες μεταξύ των διανεμηθεί τσιπ των ηλεκτρονικών υπολογιστών και συλλογικά δέσμη ένα σήμα πίσω σε μια τροχιά γύρω από διαστημικό σκάφος. "

Προκειμένου για την έξυπνη σκόνη να είναι χρήσιμη στην πλανητική εξερεύνηση, θα πρέπει να μεταφέρουν αισθητήρες. Με τη σημερινή τεχνολογία, χημικούς αισθητήρες τείνουν να είναι αρκετά μεγάλο για την άμμο κόκκους μεγέθους σωματίδια που θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν από την αραιή ατμόσφαιρα του Άρη. Ωστόσο, η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι πολύ πυκνότερο και μπορούσε να μεταφέρει έξυπνους αισθητήρες έως μερικά εκατοστά σε μέγεθος. Ο καθηγητής Barker είπε: «Οι επιστημονικές μελέτες θα μπορούσε θεωρητικά να πραγματοποιηθεί στην Αφροδίτη χρησιμοποιώντας την τεχνολογία που έχουμε τώρα. Ωστόσο, η σμίκρυνση του έρχεται σε ραγδαία. Μέχρι το 2020, θα πρέπει να έχουμε μάρκες που έχουν συστατικά τα οποία είναι μόνο μερικά νανομέτρων, το οποίο σημαίνει έξυπνη σωματίδια μας θα συμπεριφέρονται περισσότερο σαν μακρο-μορίων διάχυσης μέσω της ατμόσφαιρας και όχι κόκκους σκόνης. "

Η ομάδα στην Γλασκώβη πιστεύει ότι θα είναι μερικά χρόνια πριν από την έξυπνη σκόνη είναι έτοιμο να ξεκινήσει στο διάστημα. Ο καθηγητής Barker, δήλωσε: «Είμαστε ακόμη σε πρώιμο στάδιο, που εργάζονται σε προσομοιώσεις και εξαρτήματα. Έχουμε πολλά εμπόδια να ξεπεραστούν προτού είμαστε ακόμη έτοιμοι να δοκιμάσουν φυσικά τα σχέδιά μας. Ωστόσο, οι πιθανές εφαρμογές της έξυπνης σκόνης για την εξερεύνηση του διαστήματος είναι πολύ συναρπαστικό. Πρώτη στενή-up μελέτες μας των εξωηλιακών πλανητών θα μπορούσε να προέλθει από μια έξυπνη σμήνος σκόνης παραδίδονται σε άλλο ηλιακό σύστημα από ιόντων-drive. "

Last Update: 24. October 2011 23:17

Tell Us What You Think

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

Leave your feedback
Submit