Il motore nanosatellite stampato emette ioni puri per la propulsione

Potrebbe diventarlo un propulsore stampato in 3D che emette un flusso di ioni puri

Una fonte di propulsione economica ed estremamente efficiente per satelliti in miniatura.

Creazione del motore nanosatellitedai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT), è il primo motore del suo genere - è completamente additivo. È stato creato utilizzando una combinazione di stampa 3D e crescita idrotermale di nanofili di ossido di zinco. È anche il primo motore di questo tipo a produrre ioni puri dai fluidi utilizzati per creare spinta.

Gli ioni puri rendono il motore più efficiente,rispetto a dispositivi moderni simili, dandogli più spinta per unità di flusso di carburante, ha spiegato Luis Fernando Velazquez-Garcia, capo scienziato dei Microsystems Technology Laboratories (MTL) del MIT.

La spinta fornita da un dispositivo delle dimensioni dimoneta, scarsa. La forza può essere misurata su una scala di poche decine di micronewton, spingendo circa la metà del peso di uno dei semi di sesamo in un panino per hamburger. Ma in un ambiente orbitale privo di attriti, un CubeSat o un piccolo satellite simile può utilizzare queste minuscole spinte per accelerare o manovrare con un controllo preciso.

Velázquez-García sottolinea che i vantaggi della produzione additiva aprono nuove opportunità a basso costo per l'alimentazione dei satelliti. 

Il motore miniaturizzato a bassa spinta funziona elettroidrodinamicamente, producendo un getto fine di particelle cariche accelerate che vengono espulse per creare la propulsione.Le particelle provengono da un liquido ionico. La sua particolarità è che contieneNel senso ampio del termine, i liquidi ionici sono tutti i sali fusi, come il cloruro di sodio fuso a temperature superiori a 800 °C.

Design MIT stampatoStampante 3D, contiene un serbatoio di liquido ionico insieme a una staccionata in miniatura di coni emettitori rivestiti con nanofili di ossido di zinco cresciuti idrotermicamente sulla superficie dei coni. I nanofili agiscono come stoppini, trasportando il fluido dal serbatoio alle punte dell'emettitore. Quando viene applicata una tensione tra gli emettitori e l'elettrodo estraibile stampato in 3D, le particelle cariche vengono espulse dalle punte dell'emettitore. I ricercatori hanno sperimentato la stampa di emettitori in acciaio inossidabile e resina polimerica.

Motori nanosatelliti che emettonoi flussi ionici puri sono i primi nel loro genere ad essere prodotti in modo completamente additivo utilizzando una combinazione di stampa 3D e crescita idrotermica di nanofili di ossido di zinco. La versione in acciaio inossidabile (in alto) offre prestazioni complessive migliori, ma è molto più costosa da produrre. I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno scoperto che la versione polimerica (in basso) offre prestazioni comparabili a un costo inferiore. Foto: Gruppo Velazquez-Garcia

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