تازه های آسمونی
صفحه اصلی > علمی و دانستنی > علوم > فناوری نانو در صنعت هوا و فضا
تبلیغات اینترنتی

فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

nanotechnology in aerospace 1 فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

نانو حسگرها

در آینده نه چندان دور ، حسگرهایی به اندازه مولکول ساخته خواهند شد. این نانو حسگرها داخل سلولهای بدن فضانوردان قرار می‌گیرند تا به محض احساس ضربات تشعشعهای فضایی ، هشدارهای لازم را جهت حفظ سلامت فضانوردان ارسال کنند. البته این فناوری هنوز هم جای پبشرفت دارد و دانشمندان و محققان ناسا برای پیشرفت آن در حال کوشش هستند. وجود چنین حسگرهایی موجب افزایش ایمنی بدن فضانوردان خواهد شد، به گونه‌ای که به محض مشاهده کوچکترین علایم بیماری زا ، حتی قبل از بروز علائم ظاهری ، سلولهای بدن فضانوردان توسط همین نانوحسگرها برانگیخته خواهند شد.

 

برای مثال وقتی که یک موتور بسیار کوچک ، ولی زیان بار ، در حال رشد در بدن فضانورد باشد، بلافاصله شناسایی و علائم لازم توسط نانوحسگرها ارسال خواهد شد. توانایی یافتن تغییرات میکروسکوپی داخل سلولها یک لطف بزرگ و پزشکی فضایی است. دانشمندان می خواهند هنگامی که بدن یک فضانورد در وضعیت بدی قرار گرفته، یا وقتی که فعالیت ویروس مهاجم در مراحل اولیه فعالیت است نانوحسگرها علایم لازم را ارسال کنند تا پیشگیریهای لازم صورت پذیرد. شاید وجود چنین امکاناتی گره گشای بسیاری از مشکلات فضانوردانی باشد که برای مدتهای طولانی در مریخ ، ماه و یا سایر سیارات ماندگار خواهند بود.

nanotechnology in aerospace 2 فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

 

نانو لوله‌های کربنی

نانو لوله‌های کربنی نیز از دستاوردهای نانو فناوری هستند. این مواد بسیار سبک ، دارای قابلیتهای زیادی از جمله ذخیره انرژی زیاد و مقاوم به تشعشعات گوناگون هستند. یکی از محققان موفق به تولید ورقه‌های شفافی ازنانو لوله کربنی شده‌اند که از ورقه‌های فولادی هم وزن بسیار مستحکم‌تر می‌باشند.نانو لوله‌های کربنی ذرات بسیار کوچکی هم مانند رشته‌های نامرئی هستند. میلیونها قطعه از این رشته‌های نامرئی باهم ترکیب می‌شوند و مواد مفید و قابل مشاهده‌ای بوجود می‌آورند. خواص مفید مکانیکی و الکتریی زیادی در این مواد نهفته است که در صنعت فضا بسیار کاربرد دارند. به عنوان مثال ساخت فضاپیمای سبک ، قوی و مقاوم در برابر تشعشعهای فضایی با چنین موادی امکان پذیر شده است. صرفه وزنی نانو لوله های کربنی برای فضاپیماها از نظر صرفه جویی سوخت تأثیر بزرگتری نسبت به صنعت خودرو برجا خواهد گذاشت و قابلیت ارسال محموله های بزرگتر به مدار و افزایش برد موشک ها را به همراه خواهد داشت. فضاپیماها معمولاً در ورود به جو در اثر مواجهه با یک دمای بسیار بالا از بین می روند و قابل استفاده مجدد نیستند. مقاومت حرارتی برای مواجهه با دماهای بالای هنگام بازگشت به جو خواسته ای است که نانولوله های کربنی به دلیل هدایت حرارتی بالای خود می توانند پاسخ گو باشند. نانولوله های کربنی توانایی تحمل دماهای بسیار بالا را دارند.

nanotechnology in aerospace 3 فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

 

پرنده‌های جاسوسی کوچک (نانو پرنده‌ها)

برای تولید پرنده‌های جاسوسی ، سرمایه گذاریهای زیادی انجام شده است. دانشمندان با الگو برداری از حرکات انواع پرندگان و حشرات در صدد تولید پرنده‌های جاسوسی کوچک موسوم به نانو پرنده هستند. نانو فناوری در تولید چنین موجودات ریز بسیار کاربرد دارد. محققان دانشگاه فلوریدا در پژوهشی که انجام داده‌اند، موفق به ساخت یک هواپیمای جاسوسی شده‌اند که از حرکات یک نوع پرنده دریایی تقلید می‌کند. این هواپیمای جاسوسی بدون سرنشین ، فقط 50 گرم وزن دارد و سازندگان این پرنده ترجیح می‌دهند برای کامل کردن آن از تجهیزاتی متشکل از نانو مواد ، نانوحسگرها و دیگر محصولات نانو فناوری استفاده کنند. این نانو پرنده قابلیت پرواز در مناطق تنگ را داشته و می‌تواند با توجه به وضعیتهای گوناگون ، حالت بالهایش را تغییر دهد. برای اعزام این پرنده چابک به مأموریتهای داخل شهر ، مجموعه کاملی از دوربینهای مجهز و کوچک نیز روی آن کار گذاشته خواهد شد.

nanotechnology in aerospace 4 فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

هواپیماها و موشک ها

1- پنجره ها در هواپیماها و موشک ها برای مشاهده بیرون، توسط انسان و یا حسگرها مورد استفاده قرار می گیرد، این پوشش ها باید به اندازه کافی استحکام داشته باشند و بتوانند برخورد قطعات خارجی را در سرعتهای بالا تحمل کرده و در عین حال شفافیت خود را نیز حفظ نمایند. استفاده از نانومواد برای بهبود پنجره هواپیماها و موشک ها، در برنامه های مختلفی دنبال می شود. پنجره های جدید شفاف، قابلیت پراکنده کردن بارهای الکترواستاتیکی ایجاد شده در کابین را نیز دارند. پنجره های امروزی به بیش از 6 لایه برای رسیدن به خواص مورد احتیاج، نیاز دارند و هدف رسیدن به پنجره ای دولایه است.

 

2- در مورد روغن و روان کننده ها، نانوذرات می توانند اثرات قابل توجهی داشته باشند، به گونه ای که با کوچک شدن ابعاد ذرات، روغن کاری بهتری صورت گرفته و با داشتن خواصی چون آب گریزی، از آسیب رسیدن به قطعات متحرک جلوگیری کنند. استفاده از نانوذرات در روان کننده ها، نتایج زیادی  را در بردارد. اول اینکه آنها اصطکاک و فرسودگی قطعات را هفت برابر بهتر از روان سازهای تجاری کاهش می دهند. آنها با افزایش بازدهی استاندارد روغن، نیاز به روغن کاری را کاهش می دهند که باعث ذخیره انرژی، کاهش هزینه های جاری، نگه داری داخلی ارزان تر، دقت بیشتر بخش های مختلف و حفظ محیط زیست می شود. همچنین به دلیل کم کردن اصطکاک، با کاهش صدا، ارتعاش و گرما مواجه هستیم.

nanotechnology in aerospace 5 فناوری نانو در صنعت هوا و فضا

ساخت پهپادها

یکی از کاربردهای فناوری نانو در حیطه های هوایی ساخت پهپادها است. پهپاد مخفف ترکیب اسمی پرنده هدایت پذیر از دور است. صرف نظر از کاربردهای نظامی پهپاد می تواند یک ابزار بسیار موثر در پایش آلودگی هوا، سمپاشی زمین های وسیع کشاورزی و مصارف دیگر باشد. جسم پرنده ای که بدون حضور عامل انسانی در خود آن، با برنامه ریزی یا کنترل از راه دور قادر به پرواز و به عبارت دیگر یک هواپیمای بدون خلبان است. کاربرد این پرنده می تواند نظامی یا غیرنظامی باشد. به دلیل عدم وجود خطر جانی برای انسان این پرنده می تواند به هر نقطه ای هدایت شود و عملیات با اهداف خاص را انجام دهد. این پرنده ها بسیار متنوعند و در ابعاد و اشکال مختلف با ساز و کار و خصوصیات منحصر به فرد ساخته می شود. می توانند به ابعاد یک حشره یا بزرگ تر از هواپیماهای جت باشند. طراحی و ساخت این پرنده ها در سراسر دنیا انجام می شود. پهپاد شامل یک بدنه با یک چارچوب یا شاسی است. مجموعه چرخ ها توسط شاسی نگه داشته شده اند و موتور محرکه پهپاد هم با شاسی حمل می شود. موتور می تواند موتور بنزینی یا الکتریکی باشد. موتورهای الکتریکی می توانند با منابع مختلف شامل باتری ها یا پیل سوختی انرژی اولیه خود را تامین نمایند. نیروی محرکه (موتور، سازنده، توان، سوخت و حداکثر ظرفیت سوخت)، وزن خالی پرونده و وزن سوخت (چگالی و جنس اجزا)، حداکثر وزن، ابعاد (طول و ارتفاع و طول بال ها) از مولفه های ساخت پهپاد به شمار می روند. در کاربردهای نظامی وزن این پرنده ها بیشتر است.

 

پهپاد شامل یک بدنه با یک چارچوب یا شاسی است. مجموعه چرخ ها توسط شاسی نگه داشته شده اند و موتور محرکه پهپاد هم با شاسی حمل می شود. موتور می تواند موتور بنزینی یا الکتریکی باشد

پهپادهای غیرنظامی برای بازی، نقشه برداری، تبلیغات، مخابرات، تحقیقات پروازی و جوی، کشاورزی و زیست محیطی و تحقیقات آب و هوایی استفاده می شوند. اما پهپادهای نظامی در کاربردهای تجسسی، تهاجمی و انهدامی، پشتیبانی، تحقیقات پروازی، فریب دهندگی، مرزبانی و جنگ الکترونیکی استفاده می شوند. مشابه دریایی چنین پرنده هایی هم وجود دارد.

این قابلیت ها از فناوری نانو در پهپادها اهمیت دارد: افزایش توان باتری ها، کاهش وزن و افزایش استحکام، نفوذپذیری و قابلیت های شناسایی و برنامه ریزی، استتار و ..

< اشتراک این مطلب در شبکه های اجتماعی >

🔗 لینک کوتاه: http://www.asemooni.com/?p=25869
تبلیغات اینترنتی

اینم جالبه !

natural-geography-1

جغرافیای طبیعی ایران

جغرافیای طبیعی عبارت است از مطالعهٔ جغرافیایی از چهره‌های طبیعی سیارهٔ زمین. این رشته از …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.