Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[sychbird]

'Viscous shear'  wears down sound waves
Honeycomb material offers new way of silencing aircraft
http://physicsworld.com/cws/article/news/36137

[sychbird]

Миниатюрная цифровая метеостанция, которую экспериментаторы вынесли на крышу здания, исправно показывала параметры атмосферы, при том что в её батарейном отсеке было пусто. Вместо этого приборчик получил необычное дополнение, прекрасно справившееся с питанием электроники.

В дополнение к прошлогоднему рекорду по КПД передачи энергии по воздуху компания Intel ныне продемонстрировала родственную разработку: на этот раз речь пошла и вовсе о добыче электричества "из ничего".
По общему принципу действия этот генератор идентичен тем крошечным антеннам, что позволяют маленьким RFID-чипам выдавать сигнал с идентификационным кодом, не неся на борту никакой батареи, а вместо этого получая подпитку от сигнала считывателя. И это очень похоже на древний детекторный приёмник (не требующий питания), только на новом витке развития.
Сама по себе идея сбора энергии с теле— и радиоэфира — не нова , вопрос в деталях реализации.
Специалисты Intel совместно с учёными из университета Вашингтона (University of Washington) проводили свой опыт в Сиэтле. Они подсоединили цифровую погодную станцию к многоступенчатой схеме, являющейся развитием RFID-технологии, а эту схему, в свою очередь, к небольшой телеантенне, нацеленной на местную телебашню (King 5 TV Tower).
Схему настроили на приём 48-го канала (около 680 МГц), но не для того чтобы посмотреть новости, а чтобы получить из эфира достаточно мощности для питания электроники и жидкокристаллического дисплея метеостанции. И это удалось.
Неудивительно — эффективная мощность у передатчика King 5 TV равна 960 киловаттам, а дистанция между приборчиком и телебашней составляла всего 4,1 километра.

Когда учёные измерили выходную мощность генератора, выяснилось, что он выдавал 60 микроватт, чего вполне хватало для погодной станции, обычно работающей от батарейки ААА

[pkl]

Обалдеть!  :shock: Прям вечный двигатель! Вот только вряд ли это будет иметь в космосе какое-либо практическое значение - чтобы так запитать спутник, нужен мощный луч

[sychbird]

Подобная технология может дать возможность решить вопрос с установкой приемоответчиков на всем, что со временем перейдет в категорию космического мусора.

[sychbird]

Из университета Дюка (Duke University) поведали на днях об опыте, открывающем дорогу к созданию очень эффективных и одновременно недорогих светодиодов с почти "идеальным" белым излучением.
Нужно пояснить, что белые светодиодные светильники делают по двум технологиям: либо ставят рядом три крошечных светодиода с красными, зелёными и синими лучами, получая "псевдобелый" свет; либо берут светодиод, выдающий ультрафиолетовый (иногда — голубой) поток, и покрывают его слоем люминофора, преобразующего это излучение в белый свет, более-менее близкий к природному (дневному).
Исследователи из университета Дюка подсвечивали свой материал на основе оксида цинка ультрафиолетовым лазером, и получили яркий поток с широким спектром, практически белый (с максимумом в зелёной области) (фото Duke University/John Foreman).
 Первый подход слабо распространён и дорог (конструкция должна предусматривать умный контроль за балансом базовых цветов). И всё равно — это не то же самое, что настоящий белый. Второй же светодиод обладает меньшей эффективностью (тут есть лишние преобразования энергии и лишние потери). А ещё — в состав его люминофора входит сложный композит, содержащий среди прочего иттрий и церий. Это одна из причин дороговизны осветительных белых светодиодов.


Так вот, физики из  университете Дюка открыли, что ультратонкий порошок оксида цинка (компонент детских присыпок) с добавкой в нужной пропорции серы при условии формирования правильной наноструктуры может эффективно (с КПД 80%) трансформировать ультрафиолет в очень яркий и чистый белый свет. При этом в выходном излучении белый компонент оказался в 1000 раз ярче ультрафиолетового.
Это исследование финансировали американские военные, желающие получить надёжные и эффективные источники света (дабы экономно расходовать запас энергии в батареях в условиях поля боя).

Но, понятно, военным применением потенциальная новинка не ограничится.

[Saul]

Уфологи рассказывали, что НЛО осветило участок, а луча небыло видно. Так вот, если сделать развёртку светового луча как в ЭЛТ, так и получится. Приближаемся однако.

[sychbird]

Может пригодиться для производства водорода на Луне.

Прочные металлоорганические каркасы[/size]
Химики из Китая разработали способ придания повышенной прочности мембранам на основе металлоорганических каркасных соединений. Процесс, включающий выращивание пористой поликристаллической пленки на проволочной сетке, позволит получить мембраны, которые смогут отделять водород от потоков отработанных газов.

 
Мембраны на основе MOF могут быть использованы для разделения газов. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc, 2009. DOI: 10.1021/ja8074874) Мембраны на основе металоорганических каркасных структур [metal organic framework (MOF)] потенциально могут использоваться для разделения газов и создания газовых сенсоров. Однако крупномасштабное получение таких пленок-мембран затруднено вследствие того, что такие кристаллические структуры достаточно легко разрушаются. Исследователи из группы Гуанжана Жу (Guangshan Zhu) из Университета Джилинь в Чаньчуне решили эту проблему, окислив медь на поверхности медной проволочной сетки для получения активных центров, содержащих медь (II). При росте MOF-мембраны на поверхности сетки ионы меди интегрируются в содержащую медь структуру MOF. Жу отмечает, что полученная новым способом мембрана отличается высокой проницаемостью и селективностью по отношению к водороду. Это демонстрирует, что в перспективе такие мембраны смогут использоваться для отделения водорода от отработанных производственных газов, однако для ее коммерческого использования еще требуется дополнительная оптимизация. Исследователи продемонстрировали устойчивость мембраны, успешно использовав ее через полгода после получения. Жу уверен, что новый способ окажется привлекательным и для выращивания других типов мембран на основе металлоосодержащих каркасных структур, например, каркасов на основе цеолитоподобных имидазолятов [zeolitic imidazolate frameworks (ZIF)], имеющих высокое сродство к углекислому газу.
Источник: J. Am. Chem. Soc, 2009. DOI: 10.1021/ja8074874

[pkl]

Терминатор-2 смотрели? Вот и первый шаг:
http://www.youtube.com/watch?v=e44hA6IBtkA&feature=channel

[Ark]

Посмотрел Терминатор-2 - супер!
Интересно, как они передают информацию об ориентации шаров.
Или она уже заложена в шаре и нужен какой-то импульс.
Да и конструкция шарика представляет интерес.

[pkl]

Посмотрел Терминатор-2 - супер!
Интересно, как они передают информацию об ориентации шаров.
Или она уже заложена в шаре и нужен какой-то импульс.
Да и конструкция шарика представляет интерес.

Насколько я понял ролик, шар - это пока только их мечтания. Реально им удалось сделать только те "таблеточки" с зелёными светодиодами, которые там вальсы танцевали. Но принцип демонстрируют неплохо. А на ролике было видно, как от них идут провода - похоже, устройствами управляют извне. Вообще, упавление подобной системой, состоящей, допустим, из 10000 подобных шариков - та ещё задачка

[duke]

А на ролике было видно, как от них идут провода - похоже, устройствами управляют извне.

Скорее всего, это электропитание. Магниты, наверное, немало потребляют

[sychbird]

Europe moves forward with laser-fusion plans
HiPER project enters 'preparatory phase'
http://physicsworld.com/cws/article/news/36158

[pkl]

А на ролике было видно, как от них идут провода - похоже, устройствами управляют извне.

Скорее всего, это электропитание. Магниты, наверное, немало потребляют

Может, и так. Это ещё одно критическое препятствие на пути реализации технологии.

[sychbird]

Вот вариант методики для поиска проявлений внеземной жизни в образцах, исследуемых АМС. Надо только отработать технологию сверпроводящих компактных магнитов.

NMR reaches the nanoscale
Diamond defects 'feel' tiny magnetic fields
http://physicsworld.com/cws/article/news/36097

High-temperature interface superconductivity between metallic and insulating copper oxides

Создать двухслойные плёнки с тонкой сверхпроводящей областью при температуре 50К (— 223°С) удалось физикам из американской национальной лаборатории Брукхэвена (Brookhaven National Laboratory).
Статья, посвящённая разработке этой группы учёных, вышла в октябрьском номере журнала Nature. (Ссылка в конце.)
Особенность данной работы в том, что физики смогли создать высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) в виде тонких плёнок и изучить влияние поверхности составляющих на образование сверхпроводящей области. При этом оба слоя веществ сами по себе не являлись сверхпроводниками: La2CuO4 – диэлектрик (плохо проводит электрический ток), а La1.55Sr0.45CuO4 — по свойствам металл.
Чтобы добиться такого результата, исследователям пришлось создать более двухсот образцов плёнок: одно-, двух— и трёхслойных с различными составляющими (проводниками, изоляторами и сверхпроводниками), во всех возможных вариантах компоновки и с разными значениями толщины слоёв.
Группа Ивана Бозовича (Ivan Bozovic) растила образцы с помощью специально разработанной установки послойной молекулярно-лучевой эпитаксии. Она позволяет синтезировать плёнки с практически идеальной поверхностью (шероховатость на уровне нескольких атомов). Это означает, что в многослойных системах будут практически идеальные границы раздела.
"Технически сложно осуществить создание именно двухслойного материала, часто на границе образуется новое третье соединение, обладающее сверхпроводимостью", — рассказывает Иван.
Однако в данном случае учёным это удалось, что и подтвердили их коллеги из университета Корнелла (Cornell University), которые использовали метод просвечивающей электронной микроскопии для исследования химического состава полученных плёнок.

"Эта работа позволила нам наблюдать сверхпроводимость в слое толщиной всего 1-2 нанометра близ физической границы раздела двух материалов", — отмечает Бозович в пресс-релизе университета.
Данное исследование открывает новые горизонты: со временем учёные надеются понять механизм высокотемпературной сверхпроводимости и попытаться с помощью такой же технологии улучшить свойства других известных, а также новых сверхпроводников.

О практическом применении разработки пока говорить рано. Но в теории на основе таких "двухслойных сверхпроводников" можно было бы создавать, к примеру, новые сверхпроводниковые полевые транзисторы. Они будут работать быстрее и при этом потреблять меньше энергии, нежели их полупроводниковые собратья.

http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7214/abs/nature07293.html

[sychbird]

Початки - космонавтам;  солому - роверам. Вперед на Марс.

Химический способ получения биотоплива[/size]
Исследователи из США разработали первый одностадийный синтез предшественника биотоплива из необработанных отходов сельского хозяйства. Результаты работы смогут привести к разработке простого и эффективного способа производства биотоплива.
HMF может быть конвертирован в топливо или сырье для химической промышленности.
Биохимик Рон Рэйнс (Ron Raines) из Университета Висконсин-Мэдисона напрямую получил 5-гидроксиметилфурфураль [5-hydroxymethyl-fufural (HMF)] из необработанной кукурузной соломы. Полученное соединение может быть использовано в качестве исходного сырья для синтеза многих веществ, включая потенциальный в качестве биотоплива диметилфуран [dimethylfuran (DMF)].
Хотя DMF еще не получил широкого распространения в качестве топлива, многие считают, что он обладает большими перспективами, чем этанол. Рэйнс отмечает, что энергетическая емкость DMF сравнима с энергетической емкостью бензина и превышает этот показатель этанола на 40%. DMF уже зарекомендовал себя как хорошая добавка к бензину и может даже заменить бензин без существенных изменений оборудования автозаправочных станций.
Получение HMF в одну стадию заключается в использовании N,N-диметилацетамидного [N,N-dimethylacetamide (DMA)] раствора хлорида лития в качестве растворителя и хромсодержащего катализатора. После разрушения целлюлозы и конвертации образующейся при этом глюкозы во фруктозу происходит дегидратация, позволяющая понизить содержание кислорода (это важно для повышения энергетической емкости топлива) и получить HMF. На втором этапе предложенного процесса можно использовать водород для дальнейшего восстановления HMF в DMF.

Источник: JACS, 2009, DOI: 10.1021/ja808537j

[sychbird]

'Stamp' method brings bendy, transparent solar cells
US researchers create start-up firm to commercialize their concept
http://physicsworld.com/cws/article/news/36175

[sychbird]

Bouncing atoms take a measure of gravity
New experiment could be used as a precise accelerometer
http://physicsworld.com/cws/article/news/37748

[sychbird]

Трудно на данном этапе однозначно оценить область приложения подобных технологий в космической технике. Не исключено в следующих генерациях  гироскопических акселерометров или чего то близкого к этому. Прецизионность, высокие удельные прочностные характеристики, миниатюрность.

Nature 457, 868-872 (12 February 2009) | doi:10.1038/nature07718; Received 1 June 2008; Accepted 27 November 2008
http://www.nature.com/nature/journal/v457/n7231/abs/nature07718.html

Nanomoulding with amorphous metals
Golden Kumar1, Hong X. Tang1 & Jan Schroers1

Mechanical Engineering, Yale University, New Haven, Connecticut 06511, USA
Correspondence to: Jan Schroers1 Correspondence and requests for materials should be addressed to J.S. (Email: jan.schroers@yale.edu).


Top of pageNanoimprinting promises low-cost fabrication of micro- and nano-devices by embossing features from a hard mould onto thermoplastic materials, typically polymers with low glass transition temperature1. The success and proliferation of such methods critically rely on the manufacturing of robust and durable master moulds2. Silicon-based moulds are brittle3 and have limited longevity4. Metal moulds are stronger than semiconductors, but patterning of metals on the nanometre scale is limited by their finite grain size. Amorphous metals (metallic glasses) exhibit superior mechanical properties and are intrinsically free from grain size limitations. Here we demonstrate direct nanopatterning of metallic glasses by hot embossing, generating feature sizes as small as 13 nm. After subsequently crystallizing the as-formed metallic glass mould, we show that another amorphous sample of the same alloy can be formed on the crystallized mould. In addition, metallic glass replicas can also be used as moulds for polymers or other metallic glasses with lower softening temperatures. Using this 'spawning' process, we can massively replicate patterned surfaces through direct moulding without using conventional lithography. We anticipate that our findings will catalyse the development of micro- and nanoscale metallic glass applications that capitalize on the outstanding mechanical properties, microstructural homogeneity and isotropy, and ease of thermoplastic forming exhibited by these materials5, 6, 7.

[sychbird]

Новый материал с рекордными показателями магнито-калорических свойств. Пригоден для терморегулирующих устройств КА.

Phys. Rev. B 79, 014435 (2009) [7 pages]
Origin and tuning of the magnetocaloric effect in the magnetic refrigerant Mn1.1Fe0.9(P0.8Ge0.2)AbstractReferences (20)No Citing Articles
Download: PDF (563 kB)     or Buy this Article (US$25) (Use Article Pack)
Danmin Liu,1,2 Ming Yue,1 Jiuxing Zhang,1 T. M. McQueen,3 Jeffrey W. Lynn,2 Xiaolu Wang,1 Ying Chen,2,4 Jiying Li,2,4 R. J. Cava,3 Xubo Liu,5 Zaven Altounian,5 and Q. Huang2
Received 20 July 2008; revised 24 December 2008; published 26 January 2009
Neutron-diffraction and magnetization measurements have been carried out on a series of samples of the magnetorefrigerant Mn1+yFe1yP1xGex. The data reveal that the ferromagnetic and paramagnetic phases correspond to two very distinct crystal structures, with the magnetic-entropy change as a function of magnetic field or temperature being directly controlled by the phase fraction of this first-order transition. By tuning the physical properties of this system we have achieved a magnetic-entropy change [magnetocaloric effect (MCE)] for the composition Mn1.1Fe0.9P0.80Ge0.20 that has a similar shape for both increasing and decreasing field, with the maximum MCE exceeding 74  J/kg K—substantially higher than the previous record. The diffraction results also reveal that there is a substantial variation in the Ge content in the samples which causes a distribution of transition temperatures that reduces the MCE. It therefore should be possible to improve the MCE to exceed 100  J/kg K under optimal conditions.
http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRBMDO000079000001014435000001&idtype=cvips&gifs=yes

 Quebec, Canada H3A 2T8

[Salo]

http://www.roscosmos.ru/NewsDoSele.asp?NEWSID=5482

21-02-2009 Роскосмосом объявлены новые конкурсы
   Федеральное космическое агентство объявляет новые открытые конкурсы:

1. «Разработка припоя, не содержащего в своем составе бора, и отработка технологического процесса пайки стальных сборочных единиц (СЕ) с малым проходным сечением трактов при условии выполнения технико-экономических показателей (повышение прочности паяных швов, ограничение количества запаев каналов охлаждения и др.)»;
2. «Разработка напыляемого покрытия, не содержащего токсичного растворителя, обладающего пониженной плотностью по сравнению со штатными покрытиями на 20–30%, для защиты наружной поверхности РН от воздействия аэродинамического потока»;
3. «Отработка технологических процессов создания отражающей поверхности антенн космических аппаратов»;
4. «Разработка методики прогнозирования загрязнения продуктами собственной внешней атмосферы поверхностей высокоорбитальных космических аппаратов»;
5. «Разработка композиций на основе эластомерных материалов и технологических процессов создания резино-технических изделий с использованием импортных материалов для обеспечения изделий РКТ»;
6. «Разработка технологических процессов изготовления приборных панелей и трубчатых элементов из размерностабильных металлокомпозитов для оптико-электронных систем КА, малогабаритных неохлаждаемых камер сгорания (КС) из наноструктурированных металлокомпозитов, а также эрозионностойких теплозащитных покрытий для внутренних стенок камер сгорания ЖРД»;
7. «Организация работ по обеспечению дефицитными и малорасходными материалами предприятий ракетно-космической промышленности»;
8. «Разработка теплоэрозионностойких нанокерамических материалов и технологических процессов изготовления теплонагруженных и неохлаждаемых элементов для перспективных ЖРД МТ»;
9. «Разработка методики измерения спектральных оптических характеристик материалов и покрытий КА в вакууме для прогнозирования изменений их терморадиационных характеристик на сроки эксплуатации 15 и более лет»;
10. «Разработка композиционных материалов типа C/Si3N4, С-SiC/Si3N4 для деталей и элементов конструкций перспективных двигательных установок повышенной циклируемости для крупногабаритных высокотемпературных конструкций, элементов камер сгорания низких ступеней, газогенераторов и т.д.»;
11. «Разработка технологических процессов изготовления тонкостенных трубчатых элементов 3Д конфигурации сложной формы из гранул титановых сплавов для систем разгонных блоков»;
12. «Формирование критериев обоснованного выбора условий проведения испытаний образцов КМ (в том числе с покрытием). Совершенствование методик и проведение испытаний в обеспечение совершенствования КМ и покрытий и их обоснованного выбора и применения в теплонапряженных конструкциях РКТ»;
13. «Разработка основных направлений развития материаловедения на 2010-2012 годы для ракетно-космической техники».
   
Подробную информацию об условиях конкурсов можно узнать на официальном сайте Российской Федерации для размещения информации о размещении заказов: http://www.zakupki.gov.ru/Tender/PurchaseSearchParams.aspx