Kaip Veiks Savigydos Erdvėlaivis

{h1}

Dabar mokslininkai kuria naujo tipo kompozicines medžiagas, kurios leis kosminiams laivams patiems pasitaisyti. Sužinokite daugiau apie šią nuostabią ateities technologiją.

Kai pjaunate save, nuostabu žiūrėti, kaip greitai jūsų kūnas elgiasi, kad pataisytų žaizdą. Iškart jūsų kūnas stengiasi sugriebti odą aplink supjaustytą nugarą. Jei turite randą, galite pamatyti įrodymų apie mūsų kūno savijautą. Dabar mokslininkai kuria naujo tipo kompozicinę medžiagą, kuri kosminiams laivams suteiktų tas pačias savigydo savybes.

Jei žmonės planuoja keliauti toli į kosmosą ir į tarpžvaigždines planetas, erdvėlaivių statybai reikės naujų pažangių medžiagų. Viena iš dabartinių kompozicinių medžiagų silpnybių yra ta, kad jos linkusios formuoti nedidelius plaukų įtrūkimus, kurie laikui bėgant padarys didelę žalą. 2001 m. Vasario mėn. Ilinojaus universiteto Urbana Champaign tyrėjai paskelbė, kad jie sukūrė naują sintetinę medžiagą, kuri pasveiks, kai įtrūks ar sulaužys.

Ši nauja išmanioji medžiaga ir kitos technologijos, tokios kaip ji, galėtų būti pirmasis žingsnis kuriant erdvėlaivį, galintį nukeliauti milijonus mylių nuo Žemės, kur remontas nebus lengvas. Šiame leidinyje „How Stuff WILL Work“ sužinosite apie šią naują savigydoje veikiančią kompozicinę ir elektronikos sistemą, kuri analizuoja ir sutvarko save, kol problemos netampa per didelės.

Erdvėlaivis, išgydyk save

Šiame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip įtrūkimas plyšta mikrokapsulėms, užpildytoms gydomąja medžiaga, kuri kontaktuoja su katalizatoriumi, kad sujungtų įtrūkimą.

Šiame paveikslėlyje galite pamatyti, kaip įtrūkimas plyšta mikrokapsulėms, užpildytoms gydomąja medžiaga, kuri kontaktuoja su katalizatoriumi, kad sujungtų įtrūkimą.

Erdvėlaivio korpuso pažeidimas dažnai prasideda kaip maži akies nematomi paviršiaus įtrūkimai. Šie labai ploni įtrūkimai taip pat gali susidaryti po medžiagos paviršiumi, kur jie yra paslėpti nuo akių. Kai šie įtrūkimai susiformuos, jie augs, kol medžiaga susilpnės ir sulūš. Siekiant užkirsti kelią šių mažų įtrūkimų plitimui, buvo sukurta nauja medžiaga, kuri pajus žalą ir akimirksniu ją pašalins. Šis savigydos gebėjimas galėtų žymiai pailginti erdvėlaivio gyvenimą.

Yra trys šios naujos savigydos medžiagos dalys:

  • Kompozicinė medžiaga - Didžiąją dalį medžiagos sudaro epoksidinis polimero kompozitas. Polimerų kompozitai yra pažangios medžiagos, pagamintos iš anglies, stiklo ar Kevlaro ir dervos, tokios kaip epoksidinė medžiaga, vinilo esteris arba uretanas.
  • Mikrokapsuliuota gydomoji priemonė - Tai yra klijai, kurie fiksuoja kompozitinėje medžiagoje susiformavusius mikro įtrūkimus. Ši gydomoji medžiaga yra skystis, vadinamas diciklopentadienoarba DCPD. Šis skystis yra kapsuliuoti mažyčiai burbuliukai, kurie pasklinda po visą kompozicinę medžiagą. Viename kubiniame colyje yra nuo 100 iki 200 kapsulių. Ilinojaus universiteto nuotrauka Nulaužytos mikrokapsulės skenavimas elektroniniu mikroskopu.
  • Katalizatorius - Kad polimerizuotųsi, gydantis agentas turi liestis su katalizatoriumi. Patentuotas katalizatorius, vadinamas Kuklių katalizatorius, naudojama šiai savigydai. Svarbu, kad katalizatorius ir gydomoji medžiaga liktų atskirti tol, kol jų prireiks įtrūkimui uždaryti.

Kai kompozitinėje medžiagoje susiformuoja mikrotraukas, jis pasiskirstys per medžiagą. Tokiu būdu šis įtrūkimas sudužs mikrokapsules ir išleis gydomąją medžiagą. Šis gydantis agentas tekės pro plyšį žemyn ir neišvengiamai liesis su Grubso katalizatoriumi, kuris inicijuoja polimerizacijos procesą. Šis procesas ilgainiui sulips įtrūkimą uždarytą. Atliekant bandymus, savaime išgydyta kompozicinė medžiaga atgavo net 75 procentus savo pradinio stiprumo.

Šios rūšies savigydo medžiagų rinka peržengia erdvėlaivių ribas. Maždaug 20 milijonų tonų kompozicinės medžiagos kasmet sunaudojama inžinerijos, gynybos projektams, naftos paieškai jūroje, elektronikai ir biomedicinai. Ši savaime gydanti medžiaga bus naudojama daugelyje kasdienių daiktų, įskaitant polimerines kompozicines plokštes, dirbtines jungtis, tiltų atramas ir teniso raketes.

Nanotechnologijos ir kosmosas

Per ateinančius 20 metų nauja pramonė, vadinama nanotechnologijomis, sukels reikšmingų pokyčių mūsų gyvenime. Nanotechnologijos apima labai mažų mašinų ar robotų, ne didesnių kaip keli nanometrai, sukūrimą. Nanometras yra tik milijardoji metro dalis. Šie nanomainai galės manipuliuoti atomais ir gaminti medžiagas atominiame lygmenyje. Kadangi šios mažos mašinos gali savarankiškai atkartoti, beveik bet kurio produkto gamyba bus labai pigi.

Vienas iš nanotechnologijų produktų gali būti nanomašinos, kurios gali būti išleistos medžiagoms taisyti, čiulpdamos aplinkines molekules, kad atitaisytų plyšį. Jei erdvėlaivio kompozitiniame apvalkale susidarytų įtrūkimas, nanorobotai galėtų būti paleisti, kad surinktų molekules aplink erdvėlaivį, kad atitaisytų plyšį.

Prieš pradėdami nanotechnologijas, mokslininkai turi išmokti manipuliuoti atomais. Kitas iššūkis bus suprogramuoti šiuos nanomašinus atlikti specifines užduotis. Norėdami gauti daugiau informacijos, skaitykite Kaip veiks nanotechnologijos.

Gyvieji laidai

Atliekant ilgas kosmines misijas, borto kompiuterių ir elektronikos sistemų sveikata bus tokia pat svarbi kaip ir išorinio korpuso palaikymas. NASA dirba prie naujo tipo sistemos, kuri suteiks erdvėlaivio vidinių laidų savaiminio taisymo galimybes. Ši nauja keičiama aparatūra galės stebėti elektroniką ir ištaisyti sistemas, kol gedimai netaps esmine problema.

Iš pradžių savaiminio taisymo skrydžio sistema būtų naudojama lėktuvuose, prieš tai perkeliant į erdvėlaivį. Prie NASA aviacijos saugos programa, įsikūrusiame „Langley“ tyrimų centre, tyrėjai dirba su tokia savigyda kompiuterine sistema. 1999 m. JAV kosmoso agentūra pranešė, kad iki 2004 m. Ji galėtų įsigyti komercinių sistemų. Čia siekiama sukurti savaiminio išgijimo kompiuterinę sistemą, kuri naudotų mažos galios procesorių grupę, kuri belaidžiais ryšiais yra lengvai sujungta su erdvėlaivių sistemomis..

Šie sveikatos valdymas ir kontroliuoti nusiminusių valdymą sistemos galėtų aptikti, diagnozuoti ir užkirsti kelią anomalijoms, kol problemos nepataisomos. Kompiuterizuota sveikatos valdymo sistema stebės gyvybines funkcijas, padės užkirsti kelią bet kokiems sutrikimams ir juos sumažinti, padidins skrydžio įgulos gebėjimą reaguoti į problemas ir sumažins piloto darbo krūvį kritinės situacijos metu. Kontrolės sutrikimų valdymas apimtų patobulintus aptikimo ir numatymo algoritmus, rodymo formatus, pilotų nurodymus ir nurodymus bei kontrolės metodus, kad būtų išvengta avarijų įvykus nesklandumams. Abi šios sistemos galėtų veikti orlaiviuose ir erdvėlaiviuose.

Ateityje erdvėlaiviai gali mus nuvesti į savo saulės sistemos kraštą ir už jo ribų. Jei tai bus įmanoma, mums reikės erdvėlaivių su įmontuotomis apsaugomis. Šie išmanieji erdvėlaiviai turės sugebėti suvokti ir reaguoti į galimas problemas, kurių gali nepastebėti jų keleiviai.

Susijusios „WordsSideKick.com“ nuorodos

  • Kaip veiks kosminiai liftai
  • Kaip veiks antimaterinis erdvėlaivis
  • Kaip veiks orą kvėpuojančios raketos
  • Kaip veiks šviesos variklis
  • „WordsSideKick.com“ erdvės kategorija
  • Kaip dirbiniai veiks
  • Plutonas paaiškino
  • Uranas paaiškino
  • Veneros paaiškinta
  • Mūsų nuostabi saulės sistema

Kitos puikios nuorodos

  • Polimerų mokslas: medžiagos pataisymas
  • Biologinių sistemų imitavimas, kompozicinė medžiaga gydo save
  • Autonominio savarankiško erdvėlaivio architektūra ir algoritmai


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Paslaptingos Balansuojančios Uolienos Priešinasi „Quakes“ Virpėjimams
Paslaptingos Balansuojančios Uolienos Priešinasi „Quakes“ Virpėjimams

Tarša Gali Sukelti 40 Procentų Pasaulio Mirčių
Tarša Gali Sukelti 40 Procentų Pasaulio Mirčių

Mokslas Naujienos


Aliaskos Susitraukiantys Ledynai, Matyti Iš Kosmoso (Nuotrauka)
Aliaskos Susitraukiantys Ledynai, Matyti Iš Kosmoso (Nuotrauka)

Kodėl Vaikinai Neturėtų Gerti Po Mankštos
Kodėl Vaikinai Neturėtų Gerti Po Mankštos

Nutekėję Daiktai: Romos Pirties Veikla
Nutekėję Daiktai: Romos Pirties Veikla

Ar Zoologijos Sodai Tikrai Ką Nors Moko Lankytojus? (Op-Ed)
Ar Zoologijos Sodai Tikrai Ką Nors Moko Lankytojus? (Op-Ed)

Vidutinio Amžiaus Moterys, Patyrusios Seksualinį Gyvenimą, Mažėja Dėl Vaisingumo
Vidutinio Amžiaus Moterys, Patyrusios Seksualinį Gyvenimą, Mažėja Dėl Vaisingumo


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com