Grafen test indstillet til nul-G flyvning

Efter en lang sommer med hårdt arbejde i laboratorierne, forskere i Graphene Flagship er klar til to eksperimenter i denne uge, afprøvning af grafenteknologier til rumrelaterede applikationer i samarbejde med European Space Agency (ESA).

To hold af forskere vil udforske fordelene ved grafen som et lysfremdrivningsmateriale i solsejl, og som en smart belægning i loop -varmeledninger til satellitter. Begge eksperimenter vil blive udført under mikrogravitationsforhold, at simulere de ekstreme forhold i rummet. Solsejlene flyder i mikrogravity i et faldtårnforsøg, mens forskerholdet, der undersøger heatpipes, vil opleve vægtløshed ombord på en parabolflyvning.

Graphene Flagship er et paneuropæisk forskningskonsortium, der er forpligtet til at bringe grafenteknologier gennem forskningslaboratorier til modne applikationer. grafen, den enkeltatomede tykke kulstofplade, er lovende til en række anvendelser takket være dens fremragende elektriske, mekaniske og termiske egenskaber. Disse egenskaber vil nu blive testet under ekstreme mikrogravitationsforhold, udvide grafens potentiale til nye områder.

Loop -varmeledninger er kølesystemer, der bruges i vid udstrækning i satellitter og rumfartsapplikationer. Køling opnås ved at omdanne en arbejdsvæske til gas inde i en væge, trækker energi fra det varme instrument, der skal afkøles. Efter lovende resultater på stedet, et team af forskere fra Graphene Flagship har til formål at demonstrere, at belægning af vægerne med grafen kan forbedre effektiviteten af ​​varmerøret selv under mikrogravitationsforhold.

For at teste de grafenbelagte væger under mikrogravitationsforhold, forskerne vil deltage i en parabolsk flyvning med lav tyngdekraft, der drives af ESA i partnerskab med Novespace. Ved at udføre en række parabolske manøvrer, mikrogravitation simuleres under flyvningen, og forskerne vil opleve vægtløshed.

"Jeg er virkelig spændt, Jeg har aldrig gjort noget lignende før " sagde Dr. Meganne Christian, en forsker ved CNR. "At se disse materialer, som vi har arbejdet på så længe, endelig arbejde under de betingelser, som vi vil have dem til, er virkelig spændende. "

"Jeg er begejstret for eksperimentet og ser frem til at opleve lav tyngdekraft, "sagde Dr. Yarjan Samad, en forsker ved University of Cambridge. "At udføre eksperimenterne med mikrogravitation vil være en udfordring, men vi har alle gjort en masse arbejde, og jeg tror, ​​vi vil få gode resultater med at forbedre præstationen."

Eksperimentet er et samarbejde mellem Graphene Flagship-partnere ved Microgravity Research Centre, Université libre de Bruxelles, Belgien; Cambridge Graphene Centre, University of Cambridge, UK; Institute for Organic Synthesis and Photoreactivity og Institute for Microelectronics and Microsystems, Italiens nationale forskningsråd (CNR), Italien; og Leonardo Spa, Italien, en global leder inden for rumfart, opererer i rumsystemer og højteknologisk instrumentfremstilling og i forvaltningen af ​​lancerings- og kredsløbstjenester og satellittjenester.

Dr. Marco Molina (Leonardo), sagde "Vi er glade for at deltage i eksperimentet og teste brugen af ​​grafen til satellitsløjfe -rør for første gang. At mestre nye teknologier som grafen, og at bruge dem til at udvikle banebrydende produkter er af største betydning for en virksomhed som Leonardo, som baserer sin konkurrenceevne på innovation."

Letsejl kan drive objekter i rummet ved hjælp af tryk fra lys, der skinner på en reflekterende overflade. GrapheneX, et hold ph.d.-studerende fra Delft Tekniske Universitet (TU Delft), Holland, har udviklet et eksperiment for at teste grafens potentiale til brug ved let fremdrift, ved at skinne laserlys på fritsvævende grafenmembraner i mikrogravitation. TU Delft Space Institute, Holland, yder også støtte til GrapheneX-projektet.

"Hvis du vil lave et solsejl, er det meget vigtigt, at de materialer, du laver sejlet af, er meget lette, sagde Vera Janssen (TU Delft), en ph.d. -studerende involveret i GrapheneX -projektet. "Den ultimative lethed og styrke er virkelig de vigtigste fordele ved at bruge grafen, "

Eksperimentet vil blive udført på ZARM Drop Tower i Bremen, Tyskland som en del af ESA Educations Drop Your Thesis! program, som inviterer eleverne til at foreslå ideer til mikrogravitationseksperimenter. For at skabe ekstreme mikrogravitationsforhold, ned til en milliontedel af Jordens gravitationskraft, en kapsel, der indeholder eksperimentet, slynges op og ned af det 146 meter lange tårn, fører til 9,3 sekunders vægtløshed.

"Faciliteter som ZARM Drop Tower er noget imponerende, i den skala, de er og antallet af ting, der skal arbejde sammen for at kunne fungere ordentligt. Jeg er meget beæret over at tage dertil, " sagde Rocco Gaudenzi (TU Delft), en anden ph.d.-studerende, som er en del af GrapheneX-teamet.

Disse to ambitiøse eksperimenter er en glimrende demonstration af grafens mangfoldige potentiale, og vil lægge grunden til at udvide grænserne for grafenforskning.

Prof. Jari Kinaret (Chalmers Tekniske Universitet, Sverige), Direktør for Graphene Flagship, sagde "Disse to projekter eksemplificerer den dobbelte karakter af Graphene Flagship:loop heat pipe-projektet er rettet mod en specifik applikation, mens projektet med lette sejl er tæt knyttet til grundforskning og bygger på den unikke kombination af egenskaber, som kun grafen kan tilbyde. Jeg er især stolt af, at et af disse projekter blev initieret af studerende, der arbejder på et område, der er fuldstændig afbrudt fra rumapplikationer:dette demonstrerer kreativiteten hos den næste generation af forskere, og viser de nogle gange overraskende forbindelser mellem forskellige dele af vores flagskib - eller måske skulle jeg sige rumskib?"

Prof. Andrea Ferrari (University of Cambridge), Videnskabs- og teknologiofficer fra Graphene Flagship og formand for dets managementpanel tilføjede "Dette er de første eksperimenter, hvor grafen testes under næsten nul tyngdekraftsbetingelser for rumapplikationer, og det første samarbejde mellem Graphene Flagship og European Space Agency, med en klar vej til ansøgninger, takket være Flagship Partner Leonardo, en verdensførende luftfartsindustri. We have already a roadmap to take graphene further in the space industry across the next two to four years, with an additional two zero gravity campaigns already confirmed."