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
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
ماندگاری ۸۲ درصدی نخبگان؛ جذب ۴۲۰ فارغالتحصیل از دانشگاههای برتر جهان
تیک تاک دوباره برای کارمندان دولت آمریکا مجاز شد
آیین بزرگداشت رهبر شهید انقلاب فردا در دانشگاه تهران برگزار میشود
شرکت سامسونگ کارمندانش در آمریکا را تعدیل کرد
توییت جالب اکانت سفارت ایران درباره ادعای رهگیری موشک های ایران
اعلام نتایج نهایی آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ در دهه اول مردادماه
نحوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای علوم پزشکی استانهای جنوبی
مهلت تخلیه خوابگاههای دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
توضیح معاون علمی رئیس جمهور درباره سند راهبردی «توسعه فرانچایز دانشبنیان»
امارات مقصد بعدی موشکهای ایرانی؟ +عکس
تغییر در فرایند پذیرش دانشجومعلمان/ ایجاد سهمیه بومی برای برخی رشتهها
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
فروشگاههای اپ طرف ثالث بالاخره وارد اندروید میشوند
ترامپ دسترسی به پستهایش در شبکه اجتماعی تروث را میفروشد
آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ در رشتههای شناور برگزار شد
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
بزرگداشت رهبر شهید و دکتر مصباحالهدی باقریکنی در دانشگاه امام صادق
گوگل باید دسترسی به سرویسهایش را برای رقبا فراهم کند
نوبت آخر آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ برگزار شد
رگولاتور انگلیس درباره تیک تاک تحقیق می کند
برگزاری کنکور ارشد ۱۴۰۵ برای توانخواهان و زندانیان
آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ در سلامت و آرامش برگزار شد
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
سیاست بچهگانه ترامپ سوژه کارتون هنرمند برزیلی شد
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
امتحانات نهایی رشتههای تحصیلی پایه دوازدهم در ۴ استان لغو شد
مهلت پژوهش برای مادران پژوهشگر به ازای تولد فرزند تمدید شد
آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ در سلامت و آرامش برگزار شد
لزوم چرخش تحولی در دانشگاه فرهنگیان
جزئیات ثبت نام آزمون دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی اعلام شد
ایران قبرستان متجاوزین+عکس
بیش از ۴۲۰ هزار داوطلب آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ کارت گرفتند
وزیر آموزش و پرورش: کیفیتبخشی و عدالت آموزشی دو راهبرد اصلی دولت است
کامران نجف زاده به جنوب سفر کرد
حال خواننده معروف موسیقی بختیاری خوب نیست
بررسی افزایش ۳۰ تا ۵۰ درصدی وامهای دانشجویی
آغاز دورههای راهبردهای تربیت و یادگیری مربیان پیشدبستانی در مراکز کانون پرورش فکری
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) به پیشبینی حذف شرور جهان پرداخت
نخستین ماهواره راداری کشور در آستانه رونمایی
نحوه برگزاری امتحانات و کلاسهای دانشگاههای علوم پزشکی استانهای جنوبی
جزئیات طرح جدید تغذیه دانشجویی اعلام شد
واکنش معاون نهاد رهبری به اخراج یک کارمند دانشگاهی به دلیل پیگیری پوشش
نوشتهای که بالای سر یک کودک سرطانی در بیمارستان بقایی اهواز نصب شده
برگزاری کنکور ارشد ۱۴۰۵ برای توانخواهان و زندانیان
کنکور سراسری ۱۴۰۵ در موعد مقرر برگزار میشود/تامین امنیت آزمون
پویش «حفظ جزء ۳۰ قرآن» ویژه کودکان و نوجوانان برگزار میشود
درخشش تیم ملی رباتیک ایران در رقابت روبوکاپ جهانی ۲۰۲۶
کارگردان سریال پایتخت درباره رهبر شهید مستند میسازد
نقش سازنده نخبگان در حل مسائل کشور
آخرین وضعیت صدور احکام انضباطی دانشجویان خاطی حوادث دی ماه اعلام شد
مهلت تخلیه خوابگاههای دانشجویی دانشگاه الزهراء تمدید شد
الگوریتم ایکس پاسخهای دوستان کاربر به پستها را اولویت میدهد
گوگل باید دسترسی به سرویسهایش را برای رقبا فراهم کند
غرق شدن ترامپ، سوژه جدیدترین دیوارنگاره تهران
دفترچه سوالات کنکور ارشد ۱۴۰۵ منتشر شد/ اعلام کلید تا ۳۱ تیر
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.