В новом исследовании, исследователи из Университета Иллинойса и Университета науки и технологии Миссури образцу метод манипулирования наночастицами в качестве альтернативы режим движения для малых космических аппаратов, которые требуют очень малых уровнях тяги.
Команда моделируемой системы, которая использует свет для создания электромагнитного поля. Используются нейтральные наночастицы, сделанные из стекла или другого материала, который изолирует, а не проводит электрические заряды. Наночастицы поляризуются. Все положительные заряды смещаются в направлении поля, а отрицательные заряды смещаться в противоположном направлении. Это создает внутреннее электрическое поле, которое создает силу для перемещения частиц из резервуара, направляется через форсунки, а затем выстрел из ускорителя для создания тяги.
Исследование, которое было около восьми лет, аналитически показал, что техника может работать, и предложил параметров для достижения успеха.
«Задача заключается в выборе правильного проницаемости среды, нужное количество заряда, в которой все это происходит», — сказал Джошуа рови хотел, доцент кафедры аэрокосмической инженерии в Грейнджер инженерный колледж в U И. «вы должны выбрать правильные материалы для наночастиц, а также материал вокруг наночастиц, как они двигаются через структуру.»
Методика основана на области физики под названием плазмоника, изучающий как оптические световые или оптические электромагнитные волны, взаимодействующие с наноразмерных структур, таких как бар или призмы.
Рови хотел объяснить, когда свет попадает на наноуровне структуры, резонансное взаимодействие происходит. Он создает сильные электромагнитные поля рядом с этой структурой. И эти электромагнитные поля могут манипулировать частицами с помощью применения силы для наноразмерных частиц, которые находятся вблизи этих структур. Исследования сосредоточены на том, чтобы кормить наночастиц в структуре ускорителя, или инжектор и как углы пластин в форсунке влияет на усилия на этих наночастиц.
«Одним из главных мотивирующих факторов для концепции было отсутствие или нехватка энергии в космическом пространстве», — сказал рови хотел. «Если мы можем просто использовать солнце прямо, солнце светит прямо на наноструктуры сами, нет необходимости в электропитании или солнечной панели, чтобы обеспечить питание.»
Сказал рови хотел данное исследование было проведено численное моделирование. Следующий шаг будет заключаться в создании наноразмерных структур, в лаборатории, затем загрузить в систему, применять источник света, и наблюдать, как наночастицы двигаться.
Исследование, «наночастица инжектор для фотонных манипуляторов с помощью диэлектрофореза», была написана Jaykob Мазер и Джошуа л. рови хотел. Он появляется в АИП достижений.
Этот проект был поддержан управлением ВВС научно-исследовательских работ, грант инновационных передовых концепций НАСА программы, и Университет науки и технологии Миссури через общение канцлера.
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!