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
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
اقتدار دفاعی ایران، ایدهای نو در بازیهای رومیزی
۳۵ ثانیه، ۷۲۰ هزار گلوله در لامرد/ جنایتی که روایت نشد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
معرفی چهار آلبوم موسیقی تازه وارد در فضای مجازی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
پویش «ایران در پناه قرآن» تا پایان خرداد تمدید شد
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
حمایت آیت الله رشاد از بازسازی و ساخت مجدد کنیسه آسیب دیده در جنگ
آیا در جنگ هرکاری مجاز است؟ نگاهی به اخلاق در میدان نبرد
تأثیر سوابق پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵ مثبت شد / ۶ درس نهایی برای کنکور
راز حذف زمینههای فلسفی «یوگا» در نسخه مدرن
آذینبندی و شادیهای عمومی باید به عنوان مدخل معرفت باشد
فرایند محدودیت در اینترنت شفاف میشود؛ ماجرای اینترنت پرو و خط سفید چه بود؟
۷۸ درصد ترافیک اینترنت به حالت قبل و اول دی ماه بازگشت
آغاز ثبت نام آزمون کاردانی به کارشناسی از ۲۴ خرداد ماه
مصوبه افزایش حقوق اعضای هیئت علمی لغو نشده است
تداوم فعالیت علمی دانشگاه شهید بهشتی با وجود آسیب در جنگ
ضیافت نور در آسمان خرداد؛ دیدار دو سیاره منظومه شمسی در آسمان ایران
نسخه جدید چتجیپیتی؛ از تولید عکس تا رزرو سفر در یک پنجره
مهلت دفاع از پایان نامه دستیاران پزشکی تا پایان آذر ۱۴۰۵ تمدید شد
حضوری شدن برخی امتحانات دانشگاه علم و صنعت در مقطع کارشناسی
ایران در جمع ۶ کشور دارای توان ساخت تجهیزات پیشرفته کرایوژنیک
چرا نقش استادان دانشگاه فراتر از کلاس درس است؟
انویدیا با غولهای فناوری کره جنوبی قرارداد بست
هوش مصنوعی زلزله یاب شد
ثبتنام خودکار ۸۵ درصد دانشآموزان ابتدایی در استان سمنان
فعالیت ۳۷ هزار سفیر سلامت دانشآموزی
هفته بینالمللی قرآن در کربلا افتتاح شد
چرا روابط فیلم «تهران کنارت» در سطح ماند؟
ولایت فقیه یک هویت تمدنی و تاریخی برای ملت ایران است
تأکید رئیس جهاددانشگاهی بر رفع موانع دیوانسالاری و بازگشت به شورای عالی انقلاب فرهنگی
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
دستگاههای اجرایی ملزم به استفاده از پیامرسانهای بومی شدند
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
پیش ثبتنام الکامپ ۲۹ آغاز شد
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
اجماع شورای عالی انقلاب فرهنگی بر تأثیر قطعی سوابق تحصیلی یازدهم و دوازدهم در کنکور ۱۴۰۵
جزئیات احکام انضباطی دانشجویان در ایمیل معاون دانشجویی دانشگاه شریف به اساتید
امتحانات دانشگاه علمی کاربردی غیرحضوری شد
امام در اصول فقه به «عرف عقلایی» اهمیت میداد
خبرنگاران ایرانی از دریافت ویزا برای پوشش جام جهانی محروم شدند
موقوفات چطور به حل مشکلات اقتصادی ورود کردهاند؟
زندگی امام موسی کاظم (ع) تابلویی تمامعیار از مدیریت بحران و کادرسازی دینی است
بازیگر معروف ایرانی نقش ترامپ را بازی میکند+عکس
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
متن جدید امیرحسین قیاسی در حمایت از ایران و در واکنش به جنگ
آیتالله مبلغی: نخستین ثمره استقامت، گشایش راهها و شکستن بنبستهاست
ثبت نام ۲ هزار هیئت جدید در سامانه عطر سیب/ رویکرد نمایشگاه امسال خانواده محور است
خدمترسانی موکب ها به زائران عید غدیر در نجف اشرف
روایتی از بزرگترین وقف درمانی تهران در کتاب «میراث فرمانفرما»
آخرین حضور و غیاب کودکان شهید میناب با حضور پرویز پرستویی
بازیگر معروف فیلم پدرخوانده ترامپ را ظالم و فاسد خواند
روایت الگوی خانواده موفق در «زندگی زیباست» رادیو معارف
آنچه سیاهچالهای عباسی درباره امام کاظم(ع) پنهان نکردند
چرا روایت ماکان نصیری از صدها گزارش خبری اثرگذارتر شد؟
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
خط فارسی، مرجعیت علمی ایران را منطقهای میکند
وزارت آموزش و پرورش اعلام برنامه امتحانات نهایی را تکذیب کرد
رویکرد تحولی سمپاد از تربیت دانشآموز موفق به سوی پرورش انسان اثرگذار
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
تعلل دولت در اجرای طرح ترمیم حقوق، شکاف بیاعتمادی را گسترش داد
نمایهشدن سه مجله دانشگاه تهران در کتابخانه دیجیتال آلمان
مصاحبه دکتری دانشگاه علامه طباطبائی از فردا آغاز میشود
یک روز جابجایی در برنامه امتحانات دانشگاه صنعتی شریف
اقتباسی عروسکی از رمان «اسب جنگی» به روی صحنه رفت
مساله وطن در صدای علیرضا قربانی و نجابتِ اندوه در آهنگ جدید او
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
جناب خان و هومن به آنتن تلویزیون برگشتند
کتاب برای رهبر شهید ابزار ساخت انسان و جامعه بود
پیکر آیتالله العظمی محمد اسحاق فیاض در کاظمین و کربلا تشییع شد
حمایت از ۳۵۰ استاد برای هدایت تحقیقات
امکان ادامه تحصیل مجدد در پزشکی، دندانپزشکی و داروسازی برای دانشآموختگان فراهم شد
جزئیات آزمون مرحله غیرمتمرکز سی و یکمین المپیاد علمی دانشجویی اعلام شد
تاثیر معدل در کنکور به دلیل غیبت شما هنوز بررسی نشده است
آغاز کلاسهای حضوری دانشگاه صنعتی شریف از ۲۳ خرداد
جزئیات ثبت نام آزمون دستیاری دندانپزشکی را اینجا بخوانید
بررسی وضعیت اشتغال بیش از ۴۰۹ هزار دانشآموخته/ علوم پزشکی در صدر اشتغال
غدیر؛ واقعهای فراتر از تاریخ با ابعاد کلامی و تمدنی
مداح بحرینی سلب تابعیت شده به ایران میآید
آیتالله فیاض رحلت کرد/ مرجعی که آیتالله خویی او را نور چشمش می دانست
تنگه هرمز را بیشتر بشناسید
حقوق اساتید چه نیازهایی را برآورده میکند؟
مرور آثاری که با موضوع غدیر خلق شدند
بیوک میرزایی: محبت مردم بزرگترین سرمایه یک هنرمند است
حمایت جدی دانشگاه آزاد از دانشجویان دکتری؛ دستورالعمل پژوهشی نیمسال ۱۴۰۴۲ آمد
کتاب صمود روایتی از دردی که از دور فهمیده نمیشود
حجتالاسلام محمد قمی: نهضت خمینی همچنان ادامه دارد
هوش مصنوعی افکار رئیس جمهور چین را ترویج میکند
ترس اروپا از خاموشی دیجیتال شدت گرفت
طرح جدید دانشکده مدیریت شریف برای جذب دانشجوی دکتری با مزایای بینظیر
دومین فراخوان تربیت مجاهد فرهنگی توسط نهاد نمایندگی رهبری در دانشگاهها
سیمای فراتاریخی «قهرمان مردم» در لایههای هنر، عرفان و ادبیات
امکان ارسال مستقیم جستجو به هوش مصنوعی در گوگل فراهم میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: دستورات لازم برای حضور فعالتر جهاد دانشگاهی صادر میشود
غدیرخم تبیینگر مدل حکمرانی الهی و الگوی زیست مؤمنانه است
اجماع اولیه فرو ریخت/ خبرگان بر روی رهبر شهید به توافق نرسیدند
بزرگترین وداع قرن برای امام امت/ بدرقهای به وسعت ایران
شورای عالی انقلاب فرهنگی: تغییری در تأثیر قطعی معدل کنکور امسال نداریم
قائم مقام دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی منصوب شد
غدیر برای کودک نیازمند تخیل است
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.