Los materiales de nanoescala ayudarán a proteger las herramientas espaciales

Los materiales de nanoescala ayudarán a proteger las herramientas espaciales

Los sensores proporcionarán una capa gruesa de átomos que creará un revestimiento protector. En potencial, ayudará al equipo científico a soportar la temperatura extrema de Venus.

La situación en Venus puede sorprender a cualquier científico que quiera explorar la superficie. En el planeta, con una presión atmosférica de 92 veces más que la tierra, hay lluvias ácidas y la temperatura alcanza los 900 grados Fahrenheit, que es dos veces más que en un horno convencional. Por supuesto, la nave espacial en tales condiciones será aplastada y tostada tan pronto como sea posible.

Los investigadores de la Universidad de Stanford están considerando formas de ayudar a mejorar la supervivencia de los dispositivos electrónicos en este entorno hostil, a partir de la nanoescala. El Laboratorio de Condiciones Ambientales Extremas (XLab) de Stanford no solo ayudará a las futuras misiones de Venus, sino que también puede ser útil en un entorno industrial o mecánico en la Tierra.

Los elementos semiconductores basados ​​en silicio (igual que en un teléfono inteligente y una computadora portátil) pueden funcionar a temperaturas de hasta 300 ° C. En su lugar, los científicos sugieren utilizar una capa gruesa de átomos como recubrimiento protector resistente al calor para instrumentos y sensores. Y los salvará de temperaturas superiores a la superficie de calentamiento de Venus. Las pruebas de laboratorio muestran que estarán en funcionamiento a 600 ° C. La nueva tecnología ayudará a explorar Venus, su evolución planetaria, que también permitirá aprender más sobre la transformación de la atmósfera terrestre en este proceso. Existe la suposición de que una vez que el planeta se parecía a la Tierra, pero los gases de efecto invernadero masivos producidos por volcanes activos lo convirtieron en el infierno. El estudio de esta dinámica contribuirá a la creación de un valioso mapa climatológico de la Tierra.

"Aprender este entorno único es un paso importante", dijo Debbie Ceniski, profesora de aeronáutica y astronáutica de Stanford e investigadora principal de XLab. "Si somos conscientes de la historia de Venus, esto tendrá un efecto positivo en la comprensión de la evolución de nuestro propio hábitat".

Rusia lanzó una serie de estudios en los años 1961-1984. 10 vehículos aterrizaron en el planeta para la recolección de datos. Se pudieron obtener fotografías de la superficie, pero las sondas duraron de 23 minutos a dos horas.

Los investigadores de XLab modelaron un entorno venusiano usando varios objetos. En el Centro de Investigación Glenn de la NASA (Cleveland) se encuentra el simulador de Venus, que reproduce la presión, la química y la temperatura. La radiación espacial se recrea en el Laboratorio Nacional de Los Álamos o en el Centro de Investigación Ames de la NASA en California. La razón inicial de este estudio es esforzarse por mejorar el control y la optimización del motor. En el interior del motor, la temperatura puede subir a 1000 ° C, y los instrumentos modernos no pueden soportar esto. Los dispositivos están ubicados lejos de los pistones, por lo que se producen errores.

Los nano-dispositivos capaces de soportar condiciones extremas de espacio también se pueden usar para sensores de alta temperatura capaces de probar, monitorear y recopilar datos en turbinas de gas, estructuras hipersónicas y ventilaciones geotérmicas.

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