Nanotechnologie Verstärkt Raumfahrt mit Leichtbau-Raumschiff
Die Nanotechnologie-Forscher schätzen, dass die Verwendung von hochfesten, leichten Materialien um bis zu 30 Prozent des Gewichts von Raumschiff reduzieren könnte. Die Forscher am NASA Glen Research Center entwickeln Komposite aus Polymer und Nanopartikel, die solche hochfesten, leichten Materialien zur Verfügung stellen.
Einer der Nanopartikel mit dem sie arbeiten ist Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Diese Nanoröhren sind funktionalisierte (Die Eigenschaften der Nanoröhrchen sind maßgeschneidert eine bestimmte Funktion durchzuführen) durch Sauerstoffatome an ihre Oberfläche zu binden. Die Sauerstoffatome helfen, den Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Paar mit der Polymermatrix, die den Verbundwerkstoff mit größerer Festigkeit bietet.
Diese Forscher arbeiten auch Materialien Aerogele unter Verwendung von Silica zu stärken. Ein Aerogel ist ein Gel, in dem Flüssigkeit durch Gas ersetzt wird, ist es ein großer Isolator zu machen. Silica-Aerogele sind aus Silica (Siliciumdioxid, das gleiche Material, das Glas macht), die aus Nanopartikeln mit nanopores mit Luft gefüllt setzt. Wegen all dieser Luft ist Nano-Aerogel eine der besten Wärmeisolatoren auf den Menschen bekannt.
Forscher haben herausgefunden, dass die Oberflächenbeschichtung aus Silica-Aerogel mit Polymeren, die Kraft so sehr erhöht, dass diese Gele tatsächlich eine mechanische Last tragen kann. Diese Eigenschaft könnte ein Aerogel Material erlauben, mehrere Funktionen in kryogenen Treibstofftanks dienen, sowohl Isolierung und zusätzliche Festigkeit verleiht.
Darüber hinaus hat die NASA ein Konzept namens Selbstheilungsraumschiffe in ihrer 2030 Nanotechnologie-Fahrplans. Genau wie Ihre Haut eine kleine Stichwunde heilt, die Leute bei der NASA hofft, dass die Nanotechnologie einen Weg für die Haut und Strukturkomponenten von einem Raumschiff aus Meteoriten und andere Verunreinigungen zu versiegeln Schäden zur Verfügung stellen kann.
NASA plant auch Nano-Sensoren verwenden, um die Überwachung der Raumschiff-Systeme wie das Leben Unterstützung zu verbessern. Die Fähigkeit von Nano-Sensoren, um schnell veränderte Mengen an Spuren Chemikalien in der Luft berichten zu halten lebenserhaltenden Systeme sehr nützlich sein könnte richtig in einem Raumschiff geschlossenes System arbeiten.
Eine längerfristige Vorschlag ist Nano-Sensoren in der gesamten Haut eines Raumschiff zu platzieren wie die Nervenenden in der Haut zu handeln. Wenn ein bestimmter Bereich des Satelliten Haut wird gestresst oder beschädigt, wird eine Warnung an den Hauptcomputer gesendet, Maßnahmen zu ergreifen und das Raumschiff den Kurs ändern, wie Sie Ihre Hand weg von einem heißen Ofen Ruck würde.