Надрукований на 3D-принтері двигун малої тяги, що випромінює потік чистих іонів, може стати
Наноспутніковий двигун, створенийдослідниками Массачусетського технологічного інституту (MIT), є першим у своєму роді двигуном - він повністю аддитивен. При його створенні використовувалася комбінація 3D-друку і гідротермального зростання нанодротів оксиду цинку. Також це перший двигун такого типу, який виробляє чисті іони з рідин, які використовуються для створення тяги.
Чисті іони роблять двигун ефективнішим,ніж аналогічні сучасні пристрої, надаючи йому більшу тягу на одиницю потоку палива, пояснив Луїс Фернандо Веласкес-Гарсія, головний науковий співробітник лабораторії Microsystems Technology Laboratories (MTL) Массачусетського технологічного інституту.
Тяга, що забезпечується пристроєм, розміром змонету, мізерна. Сила може бути виміряна в масштабі кількох десятків мікроньютонов, тяга приблизно дорівнює половині ваги одного з насіння кунжуту в булочці для гамбургера. Але в середовищі орбіти без тертя CubeSat або аналогічний невеликий супутник може використовувати ці крихітні поштовхи для прискорення або маневрування з точним контролем.
Веласкес-Гарсія підкреслює, що переваги адитивного виробництва відкривають нові можливості з низькою вартістю для живлення супутників.
Мініатюрний двигун малої тяги працюєелектрогідродинамічно, виробляючи дрібний струмінь прискорених заряджених частинок, які викидаються для створення рушійної сили. Частини походять з іонної рідини. Її особливість у тому, що вона містить тільки іони. У широкому значенні цього поняття іонні рідини - це будь-які розплавлені солі, наприклад, розплавлений хлорид натрію за температури вище 800 °C.
У дизайні MIT корпус, надрукований на3D-принтері, містить резервуар з іонної рідиною разом з мініатюрним частококолом емітерний конусів, покритих нанопроволокой з оксиду цинку, гидротермально вирощеної на поверхні конусів. Нанопроволоки діють як гноти, транспортуючи рідину від резервуара до наконечників емітера. При додатку напруги між емітером і витяжним електродом, надрукованим на 3D-принтері, заряджені частинки викидаються з наконечників емітера. Дослідники експериментували з печаткою випромінювачів з нержавіючої сталі, а також з полімерної смоли.
Наноспутніковие двигуни, які випускаютьпотік чистих іонів, є першими у своєму роді, які повністю адитивно виробляються з використанням комбінації 3D-друку і гідротермального вирощування нанодротів оксиду цинку. Версія з нержавіючої сталі (вгорі) в цілому працює краще, але її виробництво набагато дорожче. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту виявили, що полімерна версія (внизу) дає зіставні характеристики при нижчій вартості. Фото: Група Веласкеса-Гарсія
Читати далі
Супутник Сатурна Титан дивно схожий на Землю. Які у людства на нього плани?
Велика кількість сірих китів почали голодувати і вмирати в Тихому океані
Третина перехворіли COVID-19 повертаються в лікарню. Кожен восьмий - вмирає
Адитивні технології (Additive Manufacturing - від слова адитивність - що додається) - це пошарове нарощування і синтез об'єкта за допомогою комп'ютерних 3D-технологій.
Кубсат - формат малих штучних супутниківЗемлі для дослідження космосу, мають габарити 10х10х10 см при масі не більше 1,33 кг. Створення кубсатов стало можливим завдяки розвитку микроминиатюризации і використанні загально мікроелектроніки для створення космічних супутників.
Емітерний повторювач - окремий випадокповторителей напруги на трёхелектродних активних приладах на основі біполярного транзистора. Характеризується високим коефіцієнтом посилення по току, коефіцієнт передачі по напрузі близький до одиниці.