ชี้ให้เห็นว่าการทำให้แน่ใจว่าความทนทานต่อรังสีและบรรจุภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดสามารถขัดขวางการยอมรับ “ความล้ำสมัย”. การขยายการผลิตจากระดับห้องปฏิบัติการไปสู่ปริมาณที่จำเป็นสำหรับจรวดยังสามารถลดคุณสมบัติของวัสดุนาโนที่แนะนำให้ใช้ตั้งแต่แรก ซึ่งขัดขวางการดูดซึม แม้จะมีความระมัดระวังอย่างรอบด้านในเทคโนโลยีอวกาศ แต่สิ่งล่อก็ยังคงใช้สำหรับการควบคุมวัสดุนาโน
เพื่อรับมือ
กับความท้าทายในการระเบิดโดยปราศจากการระเบิดจากพื้นโลก เผชิญหน้ากับเตาหลอมของการบินขึ้นและความเย็นของอวกาศ ตลอดจนค็อกเทลของจักรวาลจากการได้รับรังสี และมีวัสดุนาโนจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งการผลิตและการใช้งานอุปกรณ์ได้บรรลุถึงระดับที่กำหนดแล้ว ซึ่งเอื้อประโยชน์อันมีค่า
จัดการกับความร้อน ความยืดหยุ่นทางความร้อนของคุณสมบัติทางโครงสร้างเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอสำหรับจรวดที่จะทนต่ออุณหภูมิสุดขั้วในการยกขึ้นและกลับเข้าใหม่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ตรวจจับของยานอวกาศก็ต้องการการป้องกันด้วยเช่นกัน เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลาย
เหล่านี้ ระบบการจัดการระบายความร้อนที่ซับซ้อนได้ใช้เทคโนโลยีต่างๆ ตั้งแต่ตัวนำความร้อนและหม้อน้ำที่มีประสิทธิภาพ ไปจนถึงชั้นของวัสดุที่เสียสละบนพื้นผิวจรวดที่ดูดซับความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อจรวดช้าลงเมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ โครงสร้างนาโนเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับระบบการจัดการความร้อน
โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงในเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ซึ่งแรงกดดันในการลดขนาดอุปกรณ์สามารถเพิ่มผลกระทบด้านความร้อนที่เพิ่มปัญหาการสัมผัสความร้อนจากตัวเครื่องบินเอง ซึ่งนำไปสู่สิ่งที่พวกเขาอธิบายว่าเป็น “ความท้าทายด้านการจัดการความร้อนที่ก้าวร้าวที่สุด
” พวกเขาอธิบายถึงตัวเลือกบางอย่างที่วัสดุนาโนสามารถให้ ณ จุดต่างๆ ตั้งแต่แหล่งความร้อนไปจนถึงอ่างล้างจาน สิ่งเหล่านี้รวมถึงการใช้เพชรสังเคราะห์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายความร้อน วัสดุนาโนรูพรุนและเส้นลวดทองแดงนาโนที่วางแนวตั้งเป็นวัสดุเชื่อมต่อ
ในการระบาย
ความร้อนประสิทธิภาพสูง และวัสดุเปลี่ยนเฟส (PCM) ที่สามารถดูดซับพลังงานความร้อนในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค ในขณะที่การใช้งานด้านการบินและอวกาศตั้งมาตรฐานสูงในด้านความสามารถในการสร้างโครงสร้างนาโนเพื่อให้กำหนดประสิทธิภาพได้อย่างน่าเชื่อถือ
โซลูชันการถ่ายเทความร้อนเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับนาโนอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นสำหรับการใช้งานอื่นๆ บาราโกและอื่น ๆ แนะนำว่าโดยทั่วไป คอขวดเกิดขึ้นเนื่องจากเทคโนโลยีการจัดการระบายความร้อนล้าหลังกว่าความก้าวหน้าในการลดขนาดอุปกรณ์ที่ทำให้ความร้อนรุนแรงขึ้น ด้วยเหตุนี้
เคลือบเย็นเมื่ออยู่นอกชั้นบรรยากาศของโลก การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์จะกลายเป็นปัญหาการจัดการความร้อนที่สำคัญ กระเบื้องควอทซ์แบบดั้งเดิมใช้เป็นตัวสะท้อนแสงอาทิตย์ แต่ในขณะที่กระเบื้องเหล่านี้มีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีเยี่ยมสำหรับการแผ่ความร้อนจากยานอวกาศและสะท้อนความร้อน
จากดวงอาทิตย์ กระเบื้องเหล่านี้มีน้ำหนักมากและเปราะบาง ขณะนี้นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย ได้พัฒนาสารเคลือบผิวสำหรับดาวเทียมและภายนอกจรวดซึ่งช่วยลดภาระมวลและง่ายต่อการใช้กับพื้นผิวโค้งหรือแม้แต่พื้นผิวที่ยืดหยุ่น พวกเขาใช้วัสดุ metamaterial ZnO เจืออลูมิเนียมที่รวมพลาสโมนิกอินฟราเรด
และความโปร่งใสที่มองเห็นได้สูงของออกไซด์ตัวนำโปร่งใสสำหรับการตอบสนองสเปกตรัมบรอดแบนด์ พวกเขาสรุปได้ว่าวัสดุของพวกเขาให้ “แนวทางใหม่บางเฉียบสำหรับหม้อน้ำระบายความร้อนที่สามารถแทนที่เทคโนโลยีทั่วไปเช่นกระเบื้องควอตซ์เคลือบโลหะสำหรับใช้ในอวกาศได้ในที่สุด”
ยังได้พัฒนาการเคลือบสำหรับการควบคุมความร้อน สีของพวกเขาคือสีที่แห้งด้วยโครงสร้าง ระดับนาโน ซึ่งกระตุ้นให้เกิดฟองในของเหลวเพื่อเพิ่มความเย็น ตลาดเริ่มต้นสำหรับนวัตกรรมคือระบบหม้อไอน้ำ แต่ตั้งแต่นั้นมา บริษัทได้เริ่มตรวจสอบความเหมาะสมของเทคโนโลยีของตนกับตลาดอื่น ๆ
ในฐานะ
ที่เป็นแอปพลิเคชันปริมาณน้อยที่มีต้นทุนสูง ซึ่งผลกำไรจากการส่งมอบอาจเหมาะสมกับการลงทุนจำนวนมากเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ การบินและอวกาศจึงกลายเป็นแอปพลิเคชันที่มีศักยภาพที่น่าดึงดูดใจ ความรู้ร้อนนอกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว ความรู้เกี่ยวกับวิธีจัดการ
กับอุณหภูมิที่สูงกว่าหลายพันองศาเคลวินกลายเป็นทักษะที่สามารถถ่ายทอดได้ เมื่อ หัวหน้าวิศวกรของ ต้องการผลิตท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ (BNNTs) โดยไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงคุณภาพและความบริสุทธิ์ เขาจำเป็นต้องทำงานที่อุณหภูมิประมาณ 4,000 °C “ผมมีเพื่อน
ที่เป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านจรวด ดังนั้นเราจึงสามารถทำงานที่อุณหภูมิเหล่านี้ได้” เขากล่าว วิธีการของ ทำให้สามารถผลิต BNNT ที่มีคุณภาพสูงขึ้นด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าการผลิตด้วยวิธีเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าบริษัทจะไม่ได้ทำงานโดยตรงกับภารกิจด้านอวกาศ แต่การใช้งานที่หลากหลาย เป็นสารเติมแต่ง
สำหรับการปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความเสถียรทางความร้อน คุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริก และการป้องกันรังสี แสดงให้เห็นถึงบทบาทที่เป็นไปได้ในการสำรวจอวกาศในอนาคตโซลูชันที่ถ่ายโอนจากการวิจัยด้านการบินและอวกาศอาจได้รับการตอบรับจากการใช้งานที่หลากหลายซึ่งสามารถใช้ประโยชน์
เทคโนโลยีหน่วยความจำที่ไม่ต้องพึ่งพาการเคลื่อนย้ายประจุก็ป้องกันความเสียหายจากรังสีเช่นกัน และที่นี่ การทบทวนชี้ให้เห็นว่า PCM เสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ การตั้งค่าเฟสของวัสดุชัลโคจิไนด์ – สารประกอบของกลุ่ม 16 แอนไอออน โดยเฉพาะอย่างยิ่งซัลไฟด์ เซเลไนด์ และเทลลูไรด์
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
