به گزارش ثریا یک مطالعه جدید به رهبری یک تیم بین‌المللی از محققان، نانوژنراتورهای تریبوالکتریک(TENG) را به عنوان یک راه حل متحول کننده برای اکتشافات فضایی پیشنهاد کرده است.
نانوژنراتورهای تریبوالکتریک یا همان TENGها ژنراتورهای سبکی هستند که حرکت مکانیکی مانند ارتعاشات یا اصطکاک را به نیروی الکتریکی قابل استفاده تبدیل می‌کنند.
محققان دانشگاه فنی لولئو(Luleå) در سوئد، دانشگاه خلیفه در امارات متحده عربی و دانشگاه کمبریج در بریتانیا می‌گویند که TENGها می‌توانند وابستگی به باتری‌های سنگین را کاهش دهند.
این تیم به طور خاص یک بررسی جامع از این انرژی خود-توان و راه‌حل‌های حسگر برای سیستم‌های فضایی نسل بعدی انجام داد.
این موضوع می‌تواند برای تبدیل انرژی مکانیکی محیط مانند ارتعاشات پرتاب، بادهای سیاره‌ای و حرکات فضانوردان به برق قابل استفاده مورد بهره‌برداری قرار گیرد.
این قطعات که قابل چاپ، تاشو و فوق‌العاده جمع‌وجور هستند، می‌توانند درون یک تاسواره یا کیوب‌ست(CubeSat) قرار گیرند یا مستقیماً در دستکش یک فضانورد تعبیه شوند تا از هر حرکتش انرژی برداشت کنند.
شرایط دشوار فضایی
اکتشاف در اعماق فضا، سخت‌افزار را در معرض محدودیت‌های عملیاتی شدید، به‌ویژه نوسانات حرارتی عظیم، گرانش نزدیک به صفر و تابش با دوز بالا قرار می‌دهد که قطعات الکترونیکی قدرتی مرسوم را فلج می‌کند.
پنل‌های خورشیدی به نور خورشید نیاز دارند، باتری‌ها یخ می‌زنند یا وزن زیادی دارند و انرژی هسته‌ای نیز بسیار حجیم است.
این شکاف قدرت، محققان را به سمت TENGها سوق داده است که این موانع را با برداشت انرژی مکانیکی از ارتعاشات پرتاب، بادهای سیاره‌ای و حتی حرکت فضانورد دور می‌زنند.
این مطالعه می‌گوید TENGها یک راه‌حل سبک و مقاوم در برابر تابش ارائه می‌دهند که در جایی که الکترونیک معمولی ممکن است از کار بیفتد، رشد می‌کند.
این دستگاه‌ها که با مواد درجه فضایی مانند PTFE و گرافن طراحی شده‌اند، می‌توانند در برابر فشارهای مریخی و تابش شدید مقاومت کنند. علاوه بر این، تابش شدید خورشیدی در اعماق فضا به عنوان یک عامل تقویت‌کننده عملکرد عمل می‌کند، نه یک عامل بازدارنده.
جالب اینجاست که قرار گرفتن در معرض اشعه فرابنفش شدید می‌تواند چگالی بار دستگاه را تا ۱۵۷ برابر افزایش دهد و یک تهدید زیست‌محیطی اولیه را به یک افزایش قدرت عظیم تبدیل کند.
کاربردهای مختلف TENGها
از آنجایی که TENGها هم خودشان را تغذیه می‌کنند و هم محیط خود را حس می‌کنند، این فناوری می‌تواند کابل‌کشی سنگین را تا ۳۰ درصد کاهش دهد که صرفه‌جویی قابل توجهی در وزن برای ماموریت‌های اعماق فضا است.
محققان نمونه‌هایی را آزمایش کردند که از تابش اشعه شدید جان سالم به در بردند و تقریباً هیچ افت عملکردی نداشتند. این دستگاه با استفاده از پلیمرهای فلوئوردار، گرافن و الاستومرهای خود ترمیم شونده ساخته شده است.
قابل توجه است که این دستگاه‌ها مقاوم بودند و پایداری خود را در دماهای بیش از ۲۶۰ درجه سانتیگراد حفظ می‌کردند و حتی پس از دوز تابش شدید، کمتر از ۵ درصد افت عملکرد نشان می‌دادند.
طبق بیانیه مطبوعاتی، این دستگاه‌ها جمع و جور و همه کاره هستند. یک قطعه به اندازه یک تمبر پستی بزرگ می‌تواند ۹۸ ولت را از تنها یک حرکت کوچک تولید کند.
در ماموریت‌های عملی، TENGها قبلاً تطبیق‌پذیری قابل توجهی را نشان داده‌اند. در یکی از این آزمایش‌ها، حسگرهای چتر نجات مجهز به این فناوری در یک محفظه ویژه، در برابر ۱۰۰ برخورد گرد و غبار مریخی مقاومت کردند.
برای ماموریت‌های سرنشین‌دار، نسخه‌های مبتنی بر هواژل که در لباس‌ها بافته شده‌اند، می‌توانند خروجی ۱۳۵ ولت از گام‌های فضانورد در طیف وسیعی از دما تولید کنند و داده‌های بیومتریک را به صورت بی‌سیم به پایگاه ارسال کنند.
کاربردهای این فناوری بسیار فراتر از تولید برق است. فراتر از مدار، شناورهای TENG آزمایش‌شده در قطب شمال حتی با موفقیت انرژی موج را برای راه‌اندازی چراغ‌های اضطراری جمع‌آوری کرده‌اند.
در حالی که بسیار امیدوارکننده است، گذار به کاربردهای فضای عمیق نیاز به توسعه بیشتر در کامپوزیت‌های سخت‌شده در برابر تابش و دوقلوهای دیجیتال با کمک هوش مصنوعی دارد.
آینده انرژی فضایی احتمالاً در معماری‌های هیبریدی نهفته است که TENGها را با ژنراتورهای خورشیدی و ترموالکتریک ترکیب می‌کنند تا منبع تغذیه مداوم برای زیستگاه‌های آرتمیس و فراتر از آن را تضمین کنند.
این مطالعه در مجله Nano-Micro Letters منتشر شده است.
منبع: ایسنا
تب هوش مصنوعی در شرکت‌ها هم داغ شد
علت فوت حمید علیدوستی چه بود؟
داروهایی که به نفع ویروس عمل می‌کند و سلامت بیمار را به خطر می‌اندازد
کشف یک جرم مرموز در لبه منظومه شمسی توسط اخترشناسان
تصویر روز ناسا از شب در سیاره‌ای وهم‌انگیز
کنجکاوی کودک تا کجا باید درباره تلفن همراه والدین پیش برود؟
کتاب صوتی «پل‌های مدیسون کانتی» منتشر شد
چرا از قهرمانان فقط مدال‌هایشان را می‌بینیم؟
کتاب «هم‌سفیر» منتشر شد
ستاره اسکندری پس از هفت سال به صحنه تئاتر بازمی‌گردد
کمبود جدی فضای آموزشی در مناطق حاشیه‌ای و پرتراکم شهری
دانش‌آموزان قرآنی شایسته قدردانی هستند
چرا سریال «روشنایی شب» با واکنش رسانه صهیونیستی مواجه شد؟
محدودیت دسترسی به اطلاعات اسلحه‌ها برای نوجوانان در چت جی پی تی
ثبت‌نام آزمون انتخاب حسابدار رسمی سال ١۴۰۵ آغاز شد؛ اعلام زمان آزمون
تسهیلات جدید برای قبولی‌های ارشد و دکتری از سوی وزارت علوم
نمرات مردودی دانشجویان ورودی ۱۴۰۲ به بعد در معدل کل محاسبه نمی‌شود
تفکیک مسیر ارتقای اساتید علوم انسانی از رشته‌های مهندسی و کشاورزی
امکان ویرایش معدل و سهمیه در آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی فراهم شد
کلیداولیه آزمون دکتری تخصصی علوم پزشکی۱۴۰۵ منتشر شد
کد آیسیک چیست؟ راهنمای انتخاب و استعلام فعالیت اقتصادی | آرمیتاتکس
محرابی که در عید قربان تبریز به خون نشست؛ نخستین شهید محراب که بود؟
نمایشگاه جدید موزه «جستجوی ایران» افتتاح شد؛ بازخوانی ریشه‌های بحران هویت و گسست تاریخی
رمانی در ستایش قدیس مهربانی برنده جایزه بزرگ رمان آکادمی فرانسه شد
۱۷۳ هنرمند در جشنواره هنرهای تجسمی جوانان رقابت می‌کنند
تنوع دیدگاه‌ها معیار انتخاب در کارگاه نقاشی جشنواره تجسمی جوانان است
هومن کیایی و مجتبی رجبی‌معمار «داستان زندگی من» را روایت می‌کنند
فیلم‌های «بالاچ» و «سومری‌ها» اکران می‌شوند
معرفی اعضای هیئت انتخاب آثار جشنواره تئاتر خیابانی مریوان
تلاش برای کشف استعدادها؛ بخش بین‌المللی تئاتر نیاز به تقویت دارد
یک بازار سه روایت؛ بندرعباس در تهران تماشایی شد
متا خارج از دادگاه نوجوان شاکی را راضی به تسویه کرد
دانشگاه آزاد اسلامی در زمره ۱۰۰ دانشگاه برتر جهان قرار دارد
اجرای طرح فروش حضوری و مجازی کتاب‌فروشی‌ها در «بازار کتاب»
لبیک نهادهای علمی به پیام رهبر انقلاب: برای خیزش علمی شتابان آماده‌ایم
نحوه دریافت ارز از دانشجویان خارجی اعلام شد
جزییات افزایش تسهیلات رفاهی دانشجویان علوم پزشکی؛ افزایش وام ازدواج
نوبت دوم آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی سال ۱۴۰۵ در ۳۳ رشته برگزار شد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
کنار رفتن «حجاب ابزار» برای مستندسازی یک فرصت است؛ فرا رفتن از گزارش
حریم خصوصی در فضای مجازی؛ انتشار پیام و تصویر دیگران شرعا جایز است؟
حجت‌الاسلام قمی: هیئت، سیاسی‌ترین و استکبارستیزترین محفل شیعه است
«گوهر فضیلت»؛ بازخوانی میراث علمی و سلوک معنوی آیت‌الله مروارید
وقتی تصویر و صدای جعلی به نام حقیقت منتشر می‌شود؛حکم شرعی تغییر هوشمند
فاطمیه فرصتی برای پیوند محبت فاطمی با فرهنگ وقف و خیر ماندگار
«کافه سلطان»؛ روایت زندگی روزمره در سایه جنگ
از بازتاب سخنان تلخ اکبر زنجان‌پور تا گرامی‌داشتی برای اکبر عبدی
رویا میرعلمی مهمان آخرین قسمت «هم‌کلام» می‌شود
نقشم در «نسخه آزمایشی» از من دور بود؛ سارقی که بعد از نامزدی توبه کرد
موسیقی بازی‌ها از قاب نمایشگر تا صحنه ارکسترال
معرفی آثار ۲ بخش از جشنواره فیلم مقاومت
اپل لپ تاپ گرانقیمت با نمایشگر لمسی را معرفی کرد
گرم‌کن گرافنی ژاپنی در سه ثانیه گرم می‌شود
آمازون دوباره کارمندانش را بیکار کرد
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
افزایش سرانه های آموزشی در استان تهران/ ساخت مدرسه به تنهایی کافی نیست
کودکان البرزی مأموریت نیمه‌تمام شهید ماکان نصیری را ادامه می‌دهند
تصادف تریلی با سرویس مدرسه در اردکان؛ یک دانش‌آموز جان باخت
کاظمی: نظام سنجش آموزش‌وپرورش نیازمند تحول اساسی است
اسامی برگزیدگان مرحله نهایی سی‌ویکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
هشدار افتا درباره قطع دسترسی به دامنه‌های خارجی؛ لزوم مهاجرت به ir
چت جی پی تی بیمار مبتلا به صرع را به سرپیچی از دستور پزشکان تشویق کرد
متا برای معتاد کردن نوجوانان به دادگاه می رود
یک انفجار کیهانی ۲۷ روزه در فضا کشف شد
اپل دو دستگاه جدید معرفی کرد +قیمت
جاسوسی شرکت اسرائیلی از کاربران استارلینک فاش شد
خدا از رگ گردن به ما نزدیک‌تر است؛ پس چرا باید عبادت کنیم؟
آیت الله رشاد: بیانیه رهبر معظم انقلاب، محرک تاریخی پیشرفت علمی کشور است
ثبت نام بیش از ۳۰ هزار نفر در آزمون دکتری نیمه‌متمرکز سال ۱۴۰۶
اطلاعات تازه درباره سهمیه‌ها و تسهیلات آزمون دکتری نیمه متمرکز سال ۱۴۰۶
اعلام لبیک شورای عالی انقلاب فرهنگی به رهنمودهای رهبر معظم انقلاب
نیاز انقلاب به شخصیت‌هایی چون آیت الله مهدوی‌کنی بیشتر احساس می‌شود
دست نوشته دانشجویان در بیعت با رهبر انقلاب
کودکان البرزی مأموریت نیمه‌تمام شهید ماکان نصیری را ادامه می‌دهند
حجت‌الاسلام قمی: جنگ واقعی بر سر «تحریف واقعیت» در ذهن مردم است
دست رد ۳ جشنواره بر فیلم جدید پل شریدر؛ «مبانی فلسفه» پسندیده نشد
اسامی برگزیدگان مرحله نهایی سی‌ویکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
رونمایی از «هزاردستان» نخستین انیمیشن «دست‌ساز» جهان
متا برای معتاد کردن نوجوانان به دادگاه می رود
علیرضا استادی: جسارت بازی درنقش تاریخی را پیدا کردم
بسیج دانش‌آموزی در بیش از نیمی از مدارس کشور حضور دارد
تصادف تریلی با سرویس مدرسه در اردکان؛ یک دانش‌آموز جان باخت
افزایش سرانه های آموزشی در استان تهران/ ساخت مدرسه به تنهایی کافی نیست
کاظمی: نظام سنجش آموزش‌وپرورش نیازمند تحول اساسی است
هشدار افتا درباره قطع دسترسی به دامنه‌های خارجی؛ لزوم مهاجرت به ir
نمایشگاه «رد خط» به نیاوران رسید
امکان تحصیل دانش آموزان ایرانی خارج از کشور فراهم است
خدا از رگ گردن به ما نزدیک‌تر است؛ پس چرا باید عبادت کنیم؟
یک انفجار کیهانی ۲۷ روزه در فضا کشف شد
آیت الله رشاد: بیانیه رهبر معظم انقلاب، محرک تاریخی پیشرفت علمی کشور است
نقش سوره‌های کوتاه در آشنایی کودکان با قرآن
اپل دو دستگاه جدید معرفی کرد +قیمت
جاسوسی شرکت اسرائیلی از کاربران استارلینک فاش شد
فرهنگستان علوم ظرفیت خود را برای تحقق خیزش علمی کشور به کار می‌گیرد
ظرفیت پذیرش پزشکی و دندانپزشکی در سال ۱۴۰۶ تعیین شد
رونمایی از نرم‌افزار «ردا کارت» دانشجویی؛ زمان اجرا به زودی مشخص می‌شود
چت جی پی تی بیمار مبتلا به صرع را به سرپیچی از دستور پزشکان تشویق کرد
آیا دینداری مانع پیشرفت می‌شود؟
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.