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 : فضا پیماهای اینده
کلید نهایی پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی منتشر شد
بازخوانی حادثه خروج اوپنایآی/ چگونه هوش مصنوعی مهاجم شد؟
رومینگ اربعین ارزانتر شد/ توصیه به استفاده از بستههای ایرانی
حال علامه امینی وقتی از مسیر مشایه به نزدیک کربلا میرسید، منقلب میشد
گوشهای از دلدادگی موکبداران عراقی در پیادهروی اربعین
اولین زیارت اربعین مادران داغدیده میناب؛ روایتی از دلهایی که سوخت
مریم همتیان بازیگر سینما و تئاتر درگذشت
داریوش فرضیایی بازیگر سریال جدید سیمافیلم شد
گانگستر مشهور سینما از دنیا رفت
مراسم یادبود اکبر عبدی برگزار شد؛ پخش سریال اکبر عبدی بعد از صفر
لطفاً زبان فارسی را تکه پاره نکنید!
پویش بزرگ کتابخوانی اربعین حسینی با محوریت «آب هرگز نمیمیرد» برگزار میشود
نخهای نازک هوشمند علائم حیاتی بدن را رصد میکند
شروط جدید وزارت بهداشت برای ایجاد رشته و دوره جدید علوم پزشکی
برافراشتهشدن پرچم ایران در بینالحرمین
راهاندازی نخستین مرکز دانش تخصصی بازیهای رایانهای در کشور
رکورد سریع ترین پهپاد الکتریکی جهان شکسته شد
اعتباربخشی؛ کلید ارتقای نظام آموزش عالی
اهدای جایزه چهره برجسته علمی و فرهنگی جهاد دانشگاهی به شهید لاریجانی
ابر خوشه استارلینک صاحب ۲۴ ماهواره جدید شد
۴ خانواده آمریکایی از متا، تیک تاک، اسنپ و گوگل شکایت کردند
همدستی هوش مصنوعی آمازون و والمارت با تقلب در کالا
اقدامات گسترده برای آمادهسازی زیرساختهای خوابگاهی دانشجویان
سه تصمیم راهبردی دولت برای تقویت نقشآفرینی دانشگاهها در حکمرانی کشور
تاسیسات آبی هفت ایالت آمریکا تحت حملات هک
صدرنشینی دانشگاه علوم پزشکی تهران در رتبهبندی سایمگو ۲۰۲۶
وقتی لذت سلفی غمِ سوگ را میبلعد؛ ۲ حکم قضایی به نفع سینماگران ایرانی
طلب خونخواهی قائد شهید امت روی دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج)
«مرد عنکبوتی» با رکوردشکنی از راه رسید؛ درخشش «روز کاملاً جدید»
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
ورود بیش از سه میلیون زائر خارجی به عراق از اول محرم
موشک اسپیس ایکس با ماه تصادف میکند
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
کاهش ۵۰ درصدی خوردگی تجهیزات نیروگاهی با فناوری نانوحباب
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
رئیس دانشگاه الزهرا کربلا: نهضت حسینی مرزهای طایفهای را شکست داد
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
اقدامات گسترده برای آمادهسازی زیرساختهای خوابگاهی دانشجویان
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
سه تصمیم راهبردی دولت برای تقویت نقشآفرینی دانشگاهها در حکمرانی کشور
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
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.