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

Nano-Nauts het universum verkennen

Published on April 23, 2007 at 12:56 PM

Ingenieurs van de universiteit van Glasgow zijn het ontwerpen van een nieuw ras van planetaire ontdekkingsreizigers: kleine, shape-shifting apparaten die kunnen worden uitgevoerd op de wind, zoals stofdeeltjes, maar zijn ook slim genoeg om te communiceren, in formatie vliegen en wetenschappelijke metingen te nemen.

Slimme stofdeeltjes bestaan ​​van een computerchip, ongeveer een millimeter in dimensie, omgeven door een polymeer omhulsel dat gemaakt kan worden om rimpels glad te strijken of door het aanbrengen van een kleine spanning. Opruwen van het oppervlak van het polymeer wordt verstaan ​​de weerstand op de smart dust deeltje toe en het drijft hoger in de lucht, omgekeerd, gladstrijken van het oppervlak zorgt ervoor dat de deeltjes zinken. Simulaties laten zien dat door te schakelen tussen ruw en glad modes, de slimme stofdeeltjes geleidelijk kan hop naar een doel, zelfs in de wervelende wind.

Professor John Barker, die mogelijke toepassingen van smart dust te beschrijven aan de National Astronomy Meeting in Preston op 18 april zei: "Het concept van het gebruik van smart dust zwermen voor planetaire exploratie heeft ongeveer is gesproken voor enige tijd, maar dit is de eerste keer dat iemand heeft gekeken naar hoe het kan daadwerkelijk worden bereikt. Computerchips van de omvang en de complexiteit die nodig is om een ​​slimme stofdeeltje nu bestaan, en we zijn op zoek door het aanbod van polymeren beschikbaar voor een dat onze eisen voldoet voor een hoge vervorming met behulp van een minimale spanning te vinden. "

Slimme stofdeeltjes zou gebruiken voor draadloze netwerken om te communiceren met elkaar en vormen zwermen. Professor Barker legt uit: "Wij voorzien dat het merendeel van de deeltjes alleen kan praten met hun naaste buren, maar een paar te communiceren op veel langere afstanden. In onze simulaties hebben we laten zien dat een zwerm van 50 slimme stofdeeltjes zich kunnen organiseren in een stervorming, zelfs in turbulente wind. De mogelijkheid om te vliegen in formatie betekent dat de smart dust zouden kunnen vormen een phased array. Het zou dan mogelijk zijn om gegevens tussen de gedistribueerde computer chips en collectief straal een signaal terug naar een baan ruimtevaartuig proces. "

Om de smart dust om bruikbaar te zijn in de planetaire exploratie, zouden ze nodig hebben om sensoren te dragen. Met de huidige technologie, chemische sensoren hebben de neiging om nogal groot te zijn voor de zand-korrel grote deeltjes die zouden worden uitgevoerd door de dunne atmosfeer van Mars. Echter, de atmosfeer van Venus is veel dichter en konden dragen slimme sensoren tot enkele centimeters groot. Professor Barker zei: "Wetenschappelijke studies kan in theorie worden uitgevoerd op Venus met behulp van de technologie die we nu hebben. Echter, is de miniaturisatie komen op snel. Tegen 2020 moeten we hebben chips die componenten die gewoon een paar nanometer breed, wat betekent dat onze slimme deeltjes zou meer zoals macro-moleculen verspreiden zich door middel van een atmosfeer in plaats van stofdeeltjes hebben. "

De groep op Glasgow denkt dat het zal nog enige jaren voordat smart dust is klaar om gelanceerd in de ruimte. Professor Barker zei: "We zijn nog in een vroeg stadium, werken aan simulaties en componenten. We hebben een heleboel obstakels te overwinnen voordat we zijn zelfs bereid om fysiek te testen onze ontwerpen. Echter, de mogelijke toepassingen van smart dust voor de verkenning van de ruimte zijn zeer spannend. Onze eerste close-up studies van planeten buiten ons zonnestelsel zou kunnen komen van een smart dust zwerm geleverd aan een ander zonnestelsel door ion-drive. "

Last Update: 3. October 2011 15:39

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