石墨烯顯示出航空航天應用的前景

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作為石墨烯旗艦和歐洲航天局合作的一部分,已經進行了測試石墨烯用于兩種不同空間相關應用的實驗。據報道,這些結果顯示出非常有希望的結果,旗艦的基礎是繼續開發用于太空的石墨烯裝置。

旗艦和ESA合作開發用于航空航天應用的石墨烯測試圖像

石墨烯的優異熱性能有望改善環路熱管,航空航天和衛星應用中使用的熱管理系統的性能。石墨烯由于其輕盈和與光的強烈相互作用,也可用于空間推進。石墨烯旗艦在2017年11月和12月的最近實驗中測試了這兩種應用。

回路熱管的主要元件是金屬芯,其中熱量從熱物體傳遞到流體中,從而冷卻系統。兩種不同類型的石墨烯在比利時布魯塞爾自由大學微重力研究中心的合作下進行了測試。劍橋石墨烯中心,英國劍橋大學; 意大利國家研究委員會(CNR)的有機合成與光反應研究所和微電子與微系統研究所; 和業界合作伙伴萊昂納多斯帕,意大利,航空航天領域的全球領導者,從事太空系統和高科技儀器制造以及發射和在軌服務及衛星服務的管理。

“我們的目標是延長壽命并提高衛星和太空探測器的自主性。通過添加石墨烯,我們將擁有一個更可靠的環形熱管,能夠在太空中自主運行,”Marco Molina博士說道,他是首席技術官。萊昂納多的太空業務線。

在實驗室測試中取得了優異的成果后,環形熱管的燈芯在11月和12月的兩次ESA拋物線飛行運動中進行了測試。“我們在實驗室進行了很好的測試,現在當然因為應用將在衛星中,我們需要了解燈芯在低重力條件下以及在超重力條件下的表現,以模擬衛星發射,”法拉利教授。

“令人驚訝的是,這種感覺令人難以置信,在這些條件下進行實驗也非常有趣,但也享受自由漂浮區。整個體驗非常棒,”布魯塞爾自由大學學生Vanja Miskovic說道。在由Novespace運營的拋物線飛行期間,他在微重力下進行了實驗。

來自荷蘭代爾夫特技術大學(荷蘭代爾夫特理工大學)的博士生團隊參加了ESA的Drop Your Thesis測試石墨烯空間推進潛力!運動。為了產生極端的微重力條件,將包含該實驗的膠囊在146米的塔上上下彈跳,導致9.3秒的失重。該團隊名為GrapheneX--使用旗艦合作伙伴Graphenea提供的自由浮動石墨烯膜,設計并建造了一個測試石墨烯用于太陽帆的實驗。我們的想法是測試石墨烯膜在激光輻射壓力下的表現。總的來說,實驗在2017年11月13日至17日期間進行了五次。

盡管GrapheneX實驗現已完成,但該團隊正在考慮進一步測試,作為一項新的雄心勃勃的研究項目的一部分,繼續探索輻射壓力對石墨烯輕帆的影響。

這兩個項目的結果證明了石墨烯的多功能性,是擴大石墨烯研究前沿的第一步。



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