هنر باستانی اریگامی راهی برای ساخت یک مخزن سوخت موشکی بهتر فراهم می کند


مثانه اوریگامی
مثانه پلاستیکی که به شکل اریگامی چین خورده است ، می تواند درجه حرارت برودتی را تحمل کند. (عکس WSU)

یک مخزن سوخت بهتر بسازید و صنعت فضایی به درب منزل شما راه پیدا می کند. حداقل این همان چیزی است که محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن پس از مهار هنر باستانی اریگامی برای تولید حباب قابل جمع شدن که بتواند در برابر دماهای برودتی مقاومت کند ، امیدوارند.

دانشجوی کارشناسی ارشد Kjell Westra ، استاد مهندسی Jake Leachman و همکارانشان در WSU’s Hydrogen Properties for Energy Research Laboratory ، یا آزمایشگاه HYPER ، طراحی خود را در مجله Cryogenics توصیف می کنند. تحقیقات آنها بر روی یک چالش طولانی مدت در علم موشک متمرکز است: چگونه می توانید سوخت های فوق سرد مانند هیدروژن مایع را ذخیره و پمپ کنید؟

لیچمن امروز در یک خبرنامه گفت: “مردم مدتهاست که در تلاشند کیسه های سوخت موشک بسازند.” “ما هم اکنون مسافرت های طولانی مدت را انجام نمی دهیم زیرا نمی توانیم سوخت را به اندازه کافی در فضا ذخیره کنیم.”

در روزهای ابتدایی تلاش فضایی ، مهندسان سعی کردند بالون هایی به سبک بالن تولید کنند تا ذخیره و جریان هیدروژن مایع را کنترل کنند. سخت ترین طراحی می تواند فقط در پنج چرخه فشار دادن و شل شدن زنده بماند.

سیستم های مدرن از صفحات فلزی و کشش سطحی برای کنترل سوخت استفاده می کنند ، اما محققان هنوز به دنبال سیستم های کارآمدتر هستند.

هنگامی که محققان WSU ادبیات را مرور کردند ، با تحقیقاتی روبرو شدند که توصیف توسعه یک شکمبازی است که از اریگامی ، هنر ژاپنی تاشو کاغذ استفاده می کرد. در این مطالعه کاربردهای مربوط به استنت های پزشکی یا حتی باز شدن بادبان های خورشیدی برای پرواز در فضا بحث شده است ، اما وسترا و همکارانش در حال طراحی طرح برای حباب های سوخت موشک هستند.

وسترا توضیح داد: “بهترین راه حل ها راه حل هایی هستند که آماده باشند و سپس می توانید به سراغ کارهایی بروید که کار می کنید.”

برای کشف نحوه چیدن ورقهای نازک پلاستیک در پیکربندی مورد نظر ، چندین تلاش – و برخی راهنماهای یک ویدیوی YouTube – لازم بود. ویسترا پس از تسلط بر این روش ، روح اریگامی را در گلدان نیتروژن مایع خنک شده تا دمای حدود 77 کلوین (320 درجه زیر صفر فارنهایت) آزمایش کرد.

محققان امیدوار بودند چین های اوریگامی باعث از بین رفتن تنش های موجود در مواد پلاستیکی شود و احتمال شکستن آن کمتر شود – و آزمایشات امید آنها را تقویت کرد. مثانه کاملاً تا شده آنها را می توان حداقل 100 بار تحت شرایط برودتی فشرد و بدون شکستگی یا نشتی.

لیچمن گفت: “ما فكر می كنیم یك مسئله اساسی را حل كرده ایم كه همه را مانع آن كرده است.” اکنون محققان آماده انجام آزمایشات مشابه با هیدروژن مایع هستند که باید در دماهای پایین تر نیز حفظ شود – 20 کلوین یا 423 درجه زیر صفر F.

وسترا برای ادامه کار در این پروژه بورس تحصیلی ناسا را ​​دریافت کرد. و این همه ماجرا نیست: این کار از مرکز مشترک نوآوری فناوری هوافضا ، یک طرح توسعه اقتصادی با حمایت واشنگتن و از شرکت فضایی Blue Origin آمازون ، جف بزوس ، بودجه دریافت کرده است. لیچمن گفت: “موفقیت Kjell نمونه ای عالی از دانشجویان بزرگ WSU است که در حال مطالعه آنچه در آنجا وجود دارد و سپس در مکان مناسب و در زمان مناسب برای انجام این کار قرار می گیرند”.

علاوه بر وسترا و لیچمن ، نویسندگان مطالعه برودتی ، “اریگامی پلیمر سازگار در برودتی” ، شامل فرانسیس دان ، استازیا کولسا و متیو هانت هستند.

اطلاعات بیشتر از GeekWire:


منبع: moshtagh-khabar.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*