Een 3D-geprinte boegschroef die een stroom pure ionen uitzendt, zou dat kunnen worden
Nanosatelliet-engine gemaaktdoor onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), is de eerste motor in zijn soort - het is volledig additief. Het is gemaakt met behulp van een combinatie van 3D-printen en hydrothermische groei van zinkoxide-nanodraden. Het is ook de eerste motor van dit type die zuivere ionen produceert uit vloeistoffen die worden gebruikt om stuwkracht te creëren.
Pure ionen maken de motor efficiënter,dan vergelijkbare moderne apparaten, waardoor het meer stuwkracht per eenheid brandstofstroom krijgt, legt Luis Fernando Velazquez-Garcia, hoofdwetenschapper bij MIT's Microsystems Technology Laboratories (MTL), uit.
De stuwkracht die wordt geleverd door een apparaat ter grootte vanmunt, karig. De kracht kan worden gemeten op een schaal van enkele tientallen micronewtons, ongeveer de helft van het gewicht van een van de sesamzaadjes in een hamburgerbroodje. Maar in een wrijvingsloze baanomgeving kan een CubeSat of soortgelijke kleine satelliet deze kleine stoten gebruiken om met nauwkeurige controle te accelereren of te manoeuvreren.
Velázquez-García benadrukt dat de voordelen van additieve productie nieuwe, goedkope mogelijkheden bieden voor het aandrijven van satellieten.
Miniatuur boegschroef draaitelektrohydrodynamisch, waarbij een fijne stroom versneld geladen deeltjes wordt geproduceerd die worden uitgeworpen om een drijvende kracht te creëren. De deeltjes zijn afkomstig van een ionische vloeistof. Het bijzondere is dat deze alleen ionen bevat. In de brede zin van dit concept zijn ionische vloeistoffen alle gesmolten zouten, bijvoorbeeld gesmolten natriumchloride bij temperaturen boven 800 °C.
MIT-ontwerp afgedrukt3D-printer, bevat een ionisch vloeistofreservoir samen met een miniatuurpaaltje van emitterkegels bedekt met zinkoxide nanodraden die hydrothermisch op het oppervlak van de kegels zijn gegroeid. De nanodraden werken als lonten en transporteren vloeistof van het reservoir naar de emitterpunten. Wanneer een spanning wordt aangelegd tussen de emitters en de 3D-geprinte uittrekelektrode, worden geladen deeltjes uit de emitterpunten geworpen. Onderzoekers experimenteerden met het printen van roestvrijstalen emitters en polymeerhars.
Nanosatellietmotoren die uitstotenzuivere ionenfluxen zijn de eerste in hun soort die volledig additief worden geproduceerd met behulp van een combinatie van 3D-printen en hydrothermische groei van zinkoxide nanodraden. De roestvrijstalen versie (boven) presteert over het algemeen beter, maar is veel duurder om te produceren. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology hebben ontdekt dat de polymeerversie (onderaan) vergelijkbare prestaties levert tegen lagere kosten. Foto: Velazquez-Garcia Group
Lees verder
Saturnusmaan Titan lijkt opmerkelijk veel op de aarde. Welke plannen heeft de mensheid ermee?
Grote aantallen grijze walvissen beginnen te verhongeren en sterven in de Stille Oceaan
Een derde van degenen die hersteld zijn van COVID-19 keert terug naar het ziekenhuis. Elke achtste - sterft
Additieve technologieën (Additive Manufacturing - van het woord additiviteit - toegevoegd) is een laag-voor-laag opbouw en synthese van een object met behulp van 3D-computertechnologieën.
Kubsat - het formaat van kleine kunstmatige satellietenLand voor verkenning van de ruimte, met afmetingen van 10x10x10 cm met een massa van niet meer dan 1,33 kg. De creatie van cubesats werd mogelijk dankzij de ontwikkeling van microminiaturisatie en het gebruik van algemene industriële micro-elektronica om ruimtesatellieten te creëren.
Emittervolger - een speciaal gevalspanningsversterkers op actieve apparaten met drie elektroden op basis van een bipolaire transistor. Het wordt gekenmerkt door een hoge stroomversterking, de spanningsoverdrachtscoëfficiënt ligt dicht bij de eenheid.