I ricercatori della Purdue University hanno sviluppato un nuovo metodo di formulazione del propellente per utilizzare schiume di grafene per alimentare veicoli spaziali. Credito:Purdue University
Grafene, un nuovo materiale con applicazioni nella tecnologia biomedica, elettronica, compositi, energia e sensori, potrebbe presto aiutare a inviare razzi nello spazio.
Un nuovo metodo di formulazione del propellente per utilizzare schiume di grafene, materiale utilizzato in elettronica, ottica e dispositivi energetici - per alimentare veicoli spaziali è in fase di sviluppo nei Maurice J. Zucrow Laboratories della Purdue University, che è il più grande laboratorio di propulsione accademico al mondo. La ricerca sta dimostrando il successo nell'aumentare la velocità di combustione dei propellenti solidi utilizzati per alimentare razzi e veicoli spaziali.
"I nostri ricercatori di propulsione e fisica si sono riuniti per concentrarsi su un materiale che non è stato precedentemente utilizzato nella propulsione a razzo, e sta dimostrando ottimi risultati, " disse Li Qiao, professore associato di aeronautica e astronautica al Purdue's College of Engineering.
Il gruppo di ricerca, guidato da Qiao, metodi sviluppati per produrre e utilizzare composizioni con combustibile solido caricato su sostanze altamente conduttive, schiume di grafene altamente porose per velocità di combustione migliorate per il combustibile solido caricato. Volevano massimizzare l'effetto catalitico degli additivi di ossido di metallo comunemente usati nei propellenti solidi per migliorare la decomposizione.
Le strutture in schiuma di grafene sono anche termicamente stabili, anche ad alte temperature, e può essere riutilizzato. Le composizioni sviluppate forniscono una velocità di combustione e una riutilizzabilità notevolmente migliorate.
Un nuovo metodo di formulazione del propellente per utilizzare schiume di grafene porose per alimentare veicoli spaziali è in fase di sviluppo presso la Purdue University. Credito:Purdue University
Qiao ha affermato che la schiuma di grafene funziona bene per i propellenti solidi perché è super leggera e altamente porosa, il che significa che ha molti fori in cui gli scienziati possono versare carburante per aiutare a innescare un lancio di razzi.
La schiuma di grafene ha un 3-D, struttura interconnessa per consentire un percorso di trasporto termico più efficiente affinché il calore si diffonda rapidamente e accenda il propellente.
"La nostra tecnologia brevettata offre prestazioni più elevate che sono particolarmente importanti quando si esaminano aree come ipersoniche, " ha detto Qiao. "I nostri test hanno mostrato un aumento della velocità di combustione di nove volte il normale, utilizzando strutture funzionalizzate in schiuma di grafene."
Qiao ha affermato che la scoperta della schiuma di grafene Purdue ha applicazioni per dispositivi di conversione dell'energia e sistemi di difesa missilistica, insieme ad altre aree in cui può essere utile adattare i nanomateriali a risultati specifici.
