Надрукован двигун на 3D-принтері
(Наноспутніковие двигуни, які випускають потік чистих іонів, є першими у своєму роді, які повністю адитивно виробляються з використанням комбінації 3D-друку і гідротермального вирощування нанодротів оксиду цинку. Версія з нержавіючої сталі (вгорі) в цілому працює краще, але її виробництво набагато дорожче . Дослідники з Массачусетського технологічного інституту виявили, що полімерна версія (внизу) дає зіставні характеристики при нижчій вартості. Фото: Група Веласкеса-Гарсія), повідомляє Хайтек.
Надрукований на 3D-принтері двигун малої тяги, який випускає потік чистих іонів, може стати недорогим і надзвичайно ефективним джерелом руху для мініатюрних супутників.
При створенні наноспутнікового двигуна використовувалася комбінація 3D-друку і гідротермального зростання нанодротів оксиду цинку. Також це перший двигун такого типу, який виробляє чисті іони з рідин, які використовуються для створення тяги.
Чисті іони роблять двигун ефективнішим, ніж аналогічні сучасні пристрої, надаючи йому більшу тягу на одиницю потоку палива, пояснив Луїс Фернандо Веласкес-Гарсія, головний науковий співробітник лабораторії Microsystems Technology Laboratories (MTL) Массачусетського технологічного інституту.
Тяга, що забезпечується пристроєм, розміром з монету, мізерна. Сила може бути виміряна в масштабі кількох десятків мікроньютонов, тяга приблизно дорівнює половині ваги одного з насіння кунжуту в булочці для гамбургера. Але в середовищі орбіти без тертя CubeSat або аналогічний невеликий супутник може використовувати ці крихітні поштовхи для прискорення або маневрування з точним контролем.
Веласкес-Гарсіа підкреслює, що переваги адитивного виробництва відкривають нові можливості з низькою вартістю для харчування супутників.Мініатюрний двигун малої тяги працює електрогідродинамічного, виробляючи дрібну струмінь прискорених заряджених частинок, які викидаються для створення рушійної сили. Частинки відбуваються з іонної рідини. Її особливість в тому, що вона містить тільки іони. У широкому сенсі цього поняття іонні рідини - це будь-які розплавлені солі, наприклад, розплавлений хлорид натрію при температурі вище 800 ° C.
У дизайні MIT корпус, надрукований на 3D-принтері, містить резервуар з іонної рідиною разом з мініатюрним частококолом емітерний конусів, покритих нанопроволокой з оксиду цинку, гидротермально вирощеної на поверхні конусів. Нанопроволоки діють як гноти, транспортуючи рідину від резервуара до наконечників емітера. При додатку напруги між емітером і витяжним електродом, надрукованим на 3D-принтері, заряджені частинки викидаються з наконечників емітера. Дослідники експериментували з печаткою випромінювачів з нержавіючої сталі, а також з полімерної смоли.