研究人员研究石墨烯在空间技术中的作用

2023-08-08 14:28:37深情的哈密瓜

石墨烯长期以来一直被认为是一种神奇的材料。不可否认,它具有令人惊叹的特性——比钢更坚固,比铜更好的导电性,并且比几乎任何具有类似特性的东西都轻。虽然它已部分应用于航天技术,但许多用例仍然表明,这种材料的纯粹形式可以极大地造福航天工业。

研究人员研究石墨烯在空间技术中的作用

为了详细说明这些机会,意大利航天局的一组科学家最近在《纳米材料》上发表了一篇论文,研究了石墨烯在太空探索中的作用,以及它可能在短期内产生更大影响的领域。

当用于太空技术时,它只是返回到它已经自然存在的地方。研究表明,高达1.9%的星际介质碳是由石墨烯制成的。它是在恒星经历死亡阵痛的破坏过程中产生的,并作为该过程的一部分扩散到整个银河系。

不幸的是,在地球上重现超新星并不是特别容易(只要问任何核物理学家即可)。在地球上制造石墨烯也不容易——至少达不到实现其全部材料特性所需的规模。但即使在混合物中添加一点石墨烯也会产生影响。

通常,工程师将石墨烯与不同的金属和聚合物结合起来用于太空应用,从而产生一类被称为纳米复合材料的材料。即使是这种微量的神奇材料也可以对复合材料产生显着的积极好处——无论是提高其导热性还是刚度。一些复合材料甚至可以用作传感器,其输出控制火箭定位等。

其他用例,如太阳帆、天线和抗磨损系统,展示了石墨烯的多功能性。但我们该何去何从呢?目前还没有一种方法可以成功地制造出具有我们想要的物理特性的纯石墨烯。但关于如何做到这一点有很多研究。

与最近许多其他科学研究领域一样,中国在开发这种方法方面处于领先地位。论文称,中国控制着全球71%的石墨烯专利,研究石墨烯的前​​10名大学中有8所位于中国。中国也有强大的太空计划,但其太空经济不如美国或欧盟发达,因此该国的任何进步可能需要一段时间才能更广泛地应用于太空工业。

推荐阅读

阅读排行