Holder væsker væk fra væggen

På jorden, væske strømmer ned ad bakke takket være tyngdekraften. At skabe en effektiv flydende brændstoftank involverer ikke meget mere end at sætte et hul i bunden af ​​en beholder.

Det virker ikke i rummet, selvom. I mikrogravitation, uden tyngdekraft til at tvinge væsker til bunden af ​​en beholder, de klæber sig til dens overflader i stedet for. Rumfartøjer anvender specielle enheder såsom skovle, svampe, skærme, og kanaler til at lede en væske, hvor det er nødvendigt - til en motor i tilfælde af brændstof eller drivmiddel.

Slosh Coating-undersøgelsen tester ved hjælp af en væskeafvisende belægning inde i en beholder for at kontrollere bevægelsen af ​​væsker i mikrogravitation. Forskere vil sammenligne væskens adfærd i to tanke, en med belægning og en uden, ombord på den internationale rumstation. Til denne test, de klare tanke indeholder farvet vand. High definition-kameraer vil optage vandets bevægelse, når beholderne bliver sat gennem en række manøvrer.

I mikrogravitation, når flydende drivmiddel spredes ud og jævnt dækker væggene i en beholder, det skaber to problemer, forklarer hovedefterforsker Brandon Marsell fra NASAs Launch Services Program ved Kennedy Space Center. Varme på ydersiden af ​​tanken kan koge af drivmidlet, som spilder brændstof, og brændstof når muligvis ikke motoren for at starte den, når det er nødvendigt.

"Vi tænkte, at hvis vi malede væskeafvisende materiale på tankenes vægge, teoretisk set, i stedet for at holde sig til væggen, væske vil klæbe til sumpen i bunden af ​​tanken, hvor vi vil have det, " sagde Marsell.

Hvis det viser sig at være tilfældet, væskeafvisende belægninger kan bruges til at designe mere effektive lagertanke til drivmidler og andre væsentlige væsker til langvarige rumflyvninger. At holde kryogene drivmidler væk fra tankvæggene vil også reducere den varme, der overføres til væsken og, derfor, mængden af ​​drivmiddel, der går tabt ved afkogning. Det kunne i høj grad øge rumfartøjets ydeevne, gør det muligt for fremtidige missioner at rejse længere afstande uden at øge mængden af ​​brændstoflagring.

Belægninger tilbyder også andre potentielle fordele. "Svampene, skovle, ledeplader og andre strukturer placeret inde i brændstoftanke for at flytte væske, hvor det er nødvendigt, er alle modtagelige for brud, " sagde Marsell. "Hvis vi kan erstatte disse komplicerede metalliske mekanismer med en belægning, det vil reducere muligheden for, at ting går i stykker, samt spare vægt og penge."

"Vi ved, at belægningen vil afvise vand, men vi er ikke sikre på, hvad væsken vil gøre i stedet, " sagde medforsker Jacob Roth, som også er hos LSP. "Vi tror, ​​det vil hoppe af væggene og holde sig til bunden af ​​tanken, sumpen, hvor der ikke er belægning. Et spørgsmål, som denne test kan besvare, er, hvor godt den holder, hvor let eller svært det er at fjerne væsken fra sumpen, når den skvulper rundt."

Hvis belægningen fungerer som forventet, det næste trin vil være at teste dets brug på en egentlig brændstoftank til et rumfartøj. Potentielle anvendelser af den endelige teknologi omfatter belægning af brændstoftankene i forskellige rakettrin og i beholdere ved drivmiddeldepoter, eller tankstationer i rummet. Forskere kan designe specifikke belægninger til at afvise forskellige væsker.

At forstå funktionen af ​​væskeafvisende belægninger i rummet kan hjælpe med udviklingen af ​​belægninger med potentielle fordele på Jorden. Disse kunne omfatte bedre beskyttelse af elektronik mod vand, forbedret vandtæthed for tøj og udstyr, og forhindrer regn i at blokere udsynet gennem vinduer på biler og fly.

Forskere kan muligvis guide væske til at strømme lige derhen, hvor den er nødvendig, selv hvor der ikke er "ned ad bakke".