يمكن أن يصبح محركًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد ينبعث منه تيار من الأيونات النقية
تم إنشاء محرك القمر الصناعي النانويمن قبل باحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) ، هو المحرك الأول من نوعه - إنه مضاف تمامًا. تم إنشاؤه باستخدام مزيج من الطباعة ثلاثية الأبعاد والنمو الحراري المائي لأسلاك أكسيد الزنك النانوية. كما أنه أول محرك من هذا النوع ينتج أيونات نقية من السوائل المستخدمة لإنشاء قوة الدفع.
تجعل الأيونات النقية المحرك أكثر كفاءة ،أوضح لويس فرناندو فيلاسكيز-جارسيا ، كبير العلماء في مختبرات مايكروسيستمز للتكنولوجيا (MTL) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).
الدفع المقدم من جهاز بحجمعملة هزيلة. يمكن قياس القوة على مقياس من بضع عشرات من ميكرونيوتونس ، ودفع حوالي نصف وزن إحدى بذور السمسم في كعكة همبرغر. ولكن في بيئة المدار غير الاحتكاك ، يمكن لقمر CubeSat أو قمر صناعي صغير مشابه استخدام هذه الدفعات الصغيرة للتسريع أو المناورة بتحكم دقيق.
ويؤكد فيلاسكيز جارسيا أن مزايا التصنيع الإضافي تفتح فرصًا جديدة منخفضة التكلفة لتشغيل الأقمار الصناعية.
تشغيل الدافع مصغرةمن الناحية الكهروهيدروديناميكية، ينتج تيارًا ناعمًا من الجسيمات المشحونة المتسارعة التي يتم إخراجها لتكوين قوة دافعة. تأتي الجزيئات من سائل أيوني. وتكمن خصوصيته في أنه يحتوي على أيونات فقط. بالمعنى الواسع لهذا المفهوم، السوائل الأيونية هي أي أملاح منصهرة، على سبيل المثال، كلوريد الصوديوم المنصهر عند درجات حرارة أعلى من 800 درجة مئوية.
طباعة تصميم معهد ماساتشوستس للتكنولوجياطابعة ثلاثية الأبعاد ، تحتوي على خزان سائل أيوني جنبًا إلى جنب مع سياج اعتصام مصغر من مخاريط باعث مطلية بأسلاك نانوية من أكسيد الزنك تنمو على سطح المخاريط. تعمل الأسلاك النانوية مثل الفتائل ، حيث تنقل السوائل من الخزان إلى أطراف الباعث. عندما يتم تطبيق جهد بين الباعث والقطب الكهربائي المسحوب ثلاثي الأبعاد ، يتم إخراج الجسيمات المشحونة من أطراف الباعث. جرب الباحثون طباعة بواعث الفولاذ المقاوم للصدأ وكذلك راتنجات البوليمر.
محركات الأقمار الصناعية النانوية التي تنبعث منهاتدفقات الأيونات النقية هي الأولى من نوعها التي يتم إنتاجها بشكل مضاف بالكامل باستخدام مزيج من الطباعة ثلاثية الأبعاد والنمو الحراري المائي لأسلاك أكسيد الزنك النانوية. يعمل إصدار الفولاذ المقاوم للصدأ (أعلى) بشكل أفضل بشكل عام ، ولكنه أكثر تكلفة بكثير في التصنيع. وجد الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن نسخة البوليمر (أسفل) تعطي أداءً مشابهاً بتكلفة أقل. الصورة: Velazquez-Garcia Group
قراءة المزيد
قمر زحل تيتان يشبه الأرض بشكل ملحوظ. ما هي الخطط التي تمتلكها البشرية لذلك؟
تبدأ أعداد كبيرة من الحيتان الرمادية بالجوع والموت في المحيط الهادئ
يعود ثلث الذين تعافوا من مرض كوفيد -19 إلى المستشفى. كل ثمانية - يموت
التقنيات المضافة (التصنيع الإضافي - من كلمة الجمع - المضافة) هي عبارة عن بناء وتوليف كائن ما باستخدام تقنيات الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد.
Kubsat - شكل الأقمار الصناعية الصغيرةأراضي لاستكشاف الفضاء لا تزيد أبعادها عن 10 × 10 × 10 سم ولا تزيد كتلتها عن 1.33 كجم. أصبح إنشاء الأقمار الصناعية المكعبة ممكناً بفضل تطور المعالجة الدقيقة واستخدام الإلكترونيات الدقيقة الصناعية العامة لإنشاء أقمار صناعية فضائية.
تابع باعث - حالة خاصةمكررات الجهد على أجهزة نشطة ثلاثية الأقطاب تعتمد على ترانزستور ثنائي القطب. يتميز بكسب تيار مرتفع ، معامل نقل الجهد قريب من الوحدة.