วัสดุนาโนสามารถช่วยภารกิจอวกาศได้หรือไม่?

สำหรับการบินและอวกาศ ต้องนับทุกๆ กิโล หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ด้านเทคโนโลยีการสำรวจแห่ง ทำให้ต้นทุนของทุก ๆ กิโลกรัมที่ปล่อยขึ้นสู่วงโคจรใกล้โลกอยู่ที่เกือบ 25,000 เหรียญสหรัฐ ตั้งเป้าให้ไกลออกไปและตัวเลขนั้นเพิ่มขึ้น 10 เท่า ความต้องการด้านเครื่องมือที่จำเป็นจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้นั้นสูงมาก ทั้งเพื่อควบคุมและบำรุงรักษายานอวกาศ เช่นเดียวกับการตรวจสอบสุขภาพของมนุษย์

ที่อาจอยู่บน 

กระดาน. นอกเหนือจากการยังชีพขั้นพื้นฐานของยานและลูกเรือแล้ว ยังมีภารกิจสำคัญอีกประการหนึ่ง นั่นคือการวัดค่าที่ไม่เคยมีมาก่อนด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือ เพื่อให้ผลลัพธ์ที่ได้เพิ่มพูนความรู้ทั้งหมดของมนุษย์ในลักษณะที่สมเหตุสมผลกับต้นทุน ของภารกิจเป็นอันดับแรก ไม่น่าแปลกใจเลย

ที่ภารกิจในอวกาศยังคงลงทุนในเทคโนโลยีใหม่ ๆ มองเข้าไปในอวกาศแง่มุมที่น่าตื่นเต้นของการตรวจจับโฟตอนในภารกิจอวกาศคือมุมมองที่ไม่เพียงให้ในอวกาศอันไกลโพ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอดีตอันไกลโพ้นด้วย เนื่องจากโฟตอนจากสุดขั้วของเอกภพต้องใช้เวลายาวนานกว่าจะมาถึงเรา 

การจับโฟตอนเหล่านี้ต้องใช้ตัวตรวจจับสำหรับความเข้มของโฟตอนต่ำที่หายไป สายนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวดเป็นตัวเลือกยอดนิยมในการสำรวจที่นี่ เนื่องจากมีความไวต่อโฟตอนมาก ซึ่งทำให้คู่คูเปอร์แตกแยก ด้วยวิธีนี้เส้นลวดนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวดสามารถตรวจจับความเข้มได้ต่ำถึงโฟตอนเดียว 

แม้ว่าอุปกรณ์ตัวนำยิ่งยวดจะมีข้อกำหนดในการระบายความร้อนที่เข้มงวด และเพื่อนร่วมงานในสหราชอาณาจักร ในเนเธอร์แลนด์ ในสวีเดน ได้ดำเนินการไปแล้วย่อขนาดแพลตฟอร์มสำหรับเครื่องตรวจจับโฟตอนตัวนำยิ่งยวดที่ทำงานที่ 4 Kและเห็นการเปิดตัวบนจรวด  ในปี 2552 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่ง

อุปสรรค์ของเครื่องตรวจจับโฟตอนตัวนำยิ่งยวดคือความไวจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อพลังงานโฟตอนลดลง ซึ่งจะจำกัดช่วงภายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมที่ ที่ MIT ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้กราฟีนซึ่งสัมผัสกับปลายทั้งสองด้วยวัสดุตัวนำยิ่งยวด อุปกรณ์นี้เป็นรูปแบบหนึ่ง

ของชุมทางโจเซฟสัน 

สามารถรักษากระแสของตัวนำยิ่งยวดได้ เว้นแต่ว่าโฟตอนที่ตกกระทบจะทำให้กราฟีนร้อนขึ้นและทำให้คู่ของคูเปอร์แตก ที่สำคัญอุปกรณ์นี้มีความไวต่อโฟตอนความถี่ต่ำ “ประการแรก กราฟีนสามารถดูดซับแสงได้เกือบทุกความยาวคลื่นในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ประการที่สอง เนื่องจากกราฟีน

เป็นแบบสองมิติ จึงสามารถรวมเข้ากับโครงสร้างที่ช่วยเพิ่มการดูดกลืนแสงได้อย่างง่ายดาย” อิงลันด์กล่าวมุมมองของการแผ่รังสีพลังงานต่ำนี้ให้การสังเกตวัตถุที่แผ่วเบาที่สุดในเอกภพ ปรากฎว่ากราฟีนยังมีประโยชน์ด้วยพลังงานที่สูงขึ้น การแผ่รังสีในช่วง 10-200 นาโนเมตรสามารถให้ข้อมูล

เกี่ยวกับพายุสุริยะและวิธีที่เนบิวล่าขยายตัวได้ แต่เทคโนโลยีปัจจุบันในการตรวจจับในช่วงนี้ ไวโอเล็ตโครมาโตกราฟีและแผ่นไมโครแชนเนล ไม่ใช่แค่หนัก ทำลายต้นทุนน้ำหนักบรรทุก แต่ยังหิวพลังงานอีกด้วย . อุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ต้องการพลังงานเป็นศูนย์เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด 

และรายงาน

จากประเทศจีนเกี่ยวกับอุปกรณ์เฮเทอโรจังก์ชันที่ใช้กราฟีนชนิด p อาจแสดงถึงความก้าวหน้าสำหรับเครื่องตรวจจับประเภทนี้ “อุปกรณ์ตรวจจับแสง VUV แบบ ใหม่ซึ่งเบากว่าเครื่องตรวจจับที่มีอยู่มาก ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการปล่อยยานอวกาศที่บรรทุกด้ว ในขณะที่มีความก้าวหน้าอย่างมาก

ในด้านความไวของเครื่องตรวจจับรังสีที่มีตัวนำยิ่งยวด นักวิจัยจาก ระบุว่าเป้าหมายต่อไปคือการเพิ่มจำนวนพิกเซลเครื่องตรวจจับในอุปกรณ์เดียว ซึ่งจนถึงขณะนี้ยังถูกจำกัดด้วยความร้อนของอุปกรณ์ นักวิจัยเหล่านี้กำลังนำกลุ่มบริษัท มาใช้ปรากฏการณ์นี้เพื่อแก้ปัญหาความร้อน

ในการตรวจจับรังสี ผู้นำสมาคมจากภาควิชาฟิสิกส์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า “แนวคิดนี้ค่อนข้างเก่า แต่ปัญหาคือการหาผลเทอร์โมอิเล็กตริกที่แรงพอ” “เราพบสิ่งนี้ในปี 2014 โดยบังเอิญ ขณะที่เรากำลังศึกษาคุณสมบัติของโครงสร้างแบบไฮบริดของตัวนำยิ่งยวดและแม่เหล็ก การทำนายเชิงทฤษฎีของเรา

ได้รับการพิสูจน์จากการทดลองในปี 2559คณะกรรมาธิการยุโรปซึ่งกำลังลงทุนเงินทุน 3 ล้านยูโรเพื่อพัฒนาเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าตามโครงสร้างไฮบริดของตัวนำยิ่งยวดและแม่เหล็ก สูดอากาศเข้าไปในอวกาศ ของภารกิจพลังค์ การตรวจสอบข้อมูลทางชีวภาพและเคมีจากอวกาศ 

ตลอดจนการตรวจสอบลูกเรือ อาหาร และสิ่งแวดล้อม ต้องใช้สารเคมีและไบโอเซนเซอร์ที่มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา เฉพาะเจาะจง ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและประหยัดพลังงาน เซ็นเซอร์ปัจจุบันจำนวนมากกินไฟสูงและมีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสูง เช่น อุณหภูมิในการทำงานที่ 200 °C 

ยกตัวอย่างเซ็นเซอร์ฟิล์มบางทินออกไซด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นผลให้มีการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากวัสดุนาโนแทน ด้วยอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูงและความไวของคุณสมบัติต่อการวิเคราะห์ทางเคมีและชีวภาพ ศักยภาพของท่อนาโนคาร์บอนสำหรับการใช้งานด้านการตรวจจับ

ได้รับความสนใจมาเป็นเวลานาน ท่อนาโนคาร์บอนได้แสดงศักยภาพในการตรวจจับสารต่างๆ รวมทั้งกลูโคส ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของสุขภาพเมตาบอลิซึม ย้อนกลับไปในปี 2013 และเพื่อนร่วมงานสามารถแสดงความไวต่อกลูโคสที่ความเข้มข้นต่ำถึง 1 μMโดยการทำงานของท่อนาโนด้วย

กรดไพรีนโบโรนิกที่มีประจุลบสูง “ความเข้มข้นต่ำเหล่านี้อยู่ในช่วงที่น้ำตาลกลูโคสพบได้ในน้ำลาย” จอห์นสันกล่าว CNTs ยังสามารถตรวจจับก๊าซที่เป็นอันตรายในชั้นบรรยากาศได้ด้วยอุปกรณ์ง่ายๆ ที่แยกความแตกต่างระหว่างคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์โดยพิจารณาจากความพร้อมของโมเลกุลในการยึดติดกับท่อนาโน และเพื่อนร่วมงานได้ใช้ประโยชน์จากเซ็นเซอร์ 

credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com