Ny hybrid energimetode kan brænde rakets fremtid, rumfartøj til efterforskning

Graphene, et nyt materiale med anvendelser inden for biomedicinsk teknologi, elektronik, kompositter, energi og sensorer, kan snart hjælpe med at sende raketter til rummet.

En ny drivmiddelformuleringsmetode til brug af grafenskum - materiale, der bruges i elektronik, optik og energienheder - til at drive rumfartøjer er ved at blive udviklet i Purdue Universitets Maurice J. Zucrow Laboratories, som er det største akademiske fremdriftslaboratorium i verden. Forskningen viser succes med stigende forbrændingshastighed for faste drivmidler, der bruges til at brænde raketter og rumfartøjer.

"Vores fremdrifts- og fysikforskere kom sammen for at fokusere på et materiale, der ikke tidligere har været brugt til raketfremdrivelse, og det viser stærke resultater, "sagde Li Qiao, en lektor i luftfart og astronautik i Purdues College of Engineering.

Forskergruppen, ledet af Qiao, udviklet metoder til fremstilling og anvendelse af sammensætninger med fast brændstof fyldt på stærkt ledende, stærkt porøse grafenskum til forbedrede forbrændingshastigheder for det fyldte faste brændstof. De ønskede at maksimere den katalytiske virkning af metaloxidadditiver, der almindeligvis anvendes i fast drivmiddel for at øge nedbrydningen.

Grafenskumstrukturerne er også termisk stabile, selv ved høje temperaturer, og kan genbruges. De udviklede sammensætninger giver markant forbedret brændhastighed og genanvendelighed.

Qiao sagde, at grafenskummet fungerer godt for faste drivmidler, fordi det er super let og meget porøst, hvilket betyder, at den har mange huller, hvor forskere kan hælde brændstof for at hjælpe med at antænde en raketopsendelse.

Grafenskummet har en 3-D, sammenkoblet struktur for at tillade en mere effektiv termisk transportvej for varme hurtigt at sprede sig og antænde drivmidlet.

"Vores patenterede teknologi giver højere ydeevne, der er særlig vigtig, når man ser på områder som hypersonik, "Qiao sagde." Vores test viste en forøgelse af forbrændingshastigheden på ni gange det normale, ved hjælp af funktionaliserede grafenskumstrukturer. "

Qiao sagde, at opdagelsen af ​​Purdue -grafenskum har applikationer til energiomdannelsesenheder og missilforsvarssystemer, sammen med andre områder, hvor det kan være nyttigt at skræddersy nanomaterialer til specifikke resultater.