Grafen har længe været fremført som et vidundermateriale. Det har unægtelig forbløffende egenskaber - stærkere end stål, en bedre elektrisk leder end kobber og lettere end næsten alt andet med lignende egenskaber. Og selvom det er blevet delvist indført i rumfartsteknologier, er der stadig mange use cases, hvor en ren form af materialet kan drastisk gavne rumindustrien.
For at detaljere disse muligheder udgav en gruppe forskere fra den italienske rumfartsorganisation for nylig en artikel i Nanomaterials der så på grafens rolle i udforskning af rummet – og hvor det kan stå til at få endnu større indflydelse inden længe.
Når det bruges i rumteknologier, vender det simpelthen tilbage til et sted, hvor det allerede eksisterer naturligt. Forskning har vist, at op til 1,9% af interstellar medium kulstof er lavet af grafen. Den skabes under den destruktive proces, hvor en stjerne går gennem sine dødskampe og spreder sig i hele galaksen som en del af denne proces.
Desværre er det ikke særlig nemt at genskabe en supernova her på Jorden (spørg bare en hvilken som helst atomfysiker). Og at skabe grafen her på Jorden er heller ikke let - i hvert fald ikke i den skala, der er nødvendig for, at dets fulde materialeegenskaber bliver realiseret. Men selv lidt grafen tilsat blandingen gør en forskel.
Typisk kombinerer ingeniører grafen med forskellige metaller og polymerer til rumapplikationer, hvilket giver anledning til en klasse af materialer kendt som nanokompositter. Selv denne lille mængde vidundermateriale kan have betydelige positive fordele for kompositresultatet – uanset om det øger dens varmeledningsevne eller stivhed. Nogle kompositter kan endda bruges som sensorer, hvor deres output styrer ting som raketpositionering.
Andre anvendelsestilfælde, som solsejl, antenner og anti-slidsystemer, viser, hvor alsidig grafen kan være. Men hvor skal vi hen herfra? Der er stadig ikke en måde at fremstille ren grafen med de fysiske egenskaber, vi ønsker. Men der er masser af forskning i, hvordan man gør det.
Som med så mange andre områder af videnskabelig forskning på det seneste, er Kina førende i udviklingen af denne metodologi. Ifølge papiret kontrollerer Kina 71% af de globale patenter på grafen, og otte af de 10 bedste universiteter, der forsker i grafen, er placeret i landet. Kina har også et robust rumprogram, men dets rumøkonomi er ikke så veludviklet som USA eller EU, så det kan tage et stykke tid, før nogen fremskridt i landet bliver mere udbredt i rumindustrien.
Flere oplysninger: Tanya Scalia et al., From Protosolar Space to Space Exploration:The Role of Graphene in Space Technology and Economy, Nanomaterials (2023). DOI:10.3390/nano13040680
Leveret af Universe Today
Sidste artikelFlydende metal kan være en Terminator-terror i den globale kamp mod patogener
Næste artikelOpdagelse af nanomaskiner i levende organismer:Cytochromes P450 sluppet løs som levende bløde robotter