Изображение предоставлено: Rost9 / Shutterstock.com

Доктор Мэгги Чен, доцент инженерного факультета Техасского государственного университета, провела последние 15 лет исследуя лучшие материалы для создания прочных и гибких электронных схем с цель использования их для создания нового типа антенны для использования в программах космических путешествий НАСА.

Ожидается, что работа Чен и ее студентов-исследователей создаст новую основанную на графене антенну с 3D-печатью, которая заменит использование стандартных серебряных антенн.

Штат Техас предоставляет идеальную среду для поддержки такого рода исследований, поскольку он является одним из немногих университетов, обладающих необходимой технологией для создания гибкой электроники, на которую будет опираться инновация.

Цель исследования – создать антенну, которая сильно отличается от антенны, используемой в настоящее время в качестве стандарта. Чен и ее команда стремятся создать антенну, которая будет легче и меньше и сможет способствовать более эффективному использованию их в космосе. Они нацелены на создание антенн, которые можно свернуть, запустить в космос и самостоятельно собрать или всплыть, когда они прибудут в космос.

Графен обеспечивает решение новой разновидности антенны

В последние полтора десятилетия вокруг углеродного аллотропного графена начался бум исследований, начиная с его открытия и выделения в качестве единого атомного слоя углерода впервые в 2004 году. Уже впечатляющие свойства материала Например, невероятно сильный, но при этом абсолютно гибкий и легкий, его исследовали на предмет потенциальных применений во многих областях. Он разрабатывается для инноваций в области антикоррозионных покрытий и красок, датчиков, эффективной электроники, солнечных батарей, лекарственной терапии и многого другого.

Чен признал преимущества графена в том, что он более устойчив к окислению, чем серебро, а также более устойчив к разрушению при изгибе. Возможность создания изогнутой антенны является ключом к работе Чена и графен может делать это лучше, чем серебро. Она также отметила его ценность в том, что он является недорогим, долговечным, гибким и компактным, что очень удобно для проекта. По этим причинам графен стал основным центром лаборатории в штате Техас.

Применение вне космического полета

Хотя антенна предназначена в первую очередь для использования в космической программе НАСА, новая инновационная антенна будет использоваться в областях бытовой электроники, медицины, смартфонов и авиакосмической промышленности. В каждом из этих секторов антенны играют основную роль, и революционно новый дизайн, вероятно, будет иметь здесь значительное влияние.

Чен предсказывает, что создание новой антенны с 3D-печатью на основе графена повлияет на многие отрасли промышленности. Не только НАСА ищет лучшие, недорогие и эффективные материалы для включения в свою продукцию. В то время как НАСА особенно заинтересовано в использовании легких и прочных материалов с минимальными объемами площадей поверхности из-за того, что вес является серьезным фактором для спутников и ракет, другие отрасли также ищут аналогичные инновации, чтобы помочь улучшить качество своей продукции и сократить производство. стоимость и время выполнения заказа. Трехмерный печатный раствор на основе графена обеспечит это. Грэфен

Предполагается, что, как только антенны будут разработаны, они превзойдут использование серебряных антенн как в аэрокосмической, так и в бытовой электронике, поскольку их преимущества будут ниже в стоимости. Кроме того, графен становится все более дешевым в производстве благодаря прогрессу в технологии, используемой для его производства. Это еще больше укрепит положение графеновых антенн над обычными серебряными.