NASA onderzoekt gebruik van ‘geavanceerd’ materiaal voor nieuwe sensoren

NASA wetenschappers bouwen grafeen-gebaseerde sensoren om kleine elementen op te sporen in aarde’s bovenste atmosfeer en de structurele gebreken in ruimtevaartuigen te detecteren.

Na een ‘grafeen-ruimtelift’ denken NASA medewerkers nu ook aan grafeen-gebaseerde sensoren. Sommige onderdelen van het onderzoek verliepen in samenwerking met MIT.

“Het mooie van grafeen zijn de eigenschappen”, zegt Jeff Stewart, waarnemend assistent-chef technologie voor Goddard’s afdeling mechanische systemen.

Het biedt een overvloed aan mogelijkheden, en eerlijk gezegd, we zijn maar net begonnen.
– Jeff Stewart

Mahmooda Sultana, die twee jaar geleden aansloot bij NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en sindsdien is uitgegroeid tot Goddard’s ‘go-to expert’ in de ontwikkeling van grafeen-gebaseerde technologie, heeft haar portfolio uitgebreid met twee nieuwe onderzoeks-en ontwikkelingen die gericht zijn op het creëren van nanogeschaalde detectoren die atomaire zuurstof en andere elementen kunnen detecteren in de bovenste atmosfeer en structurele spanningen in alles, van vliegtuigvleugels tot ruimtevaartuigen.

“We weten nog steeds de impact niet van atomaire elementen op ruimtevaartuigen bij het creëren van een weerstandskracht”, vervolgde Herrero, een gepensioneerd Goddard wetenschapper die samenwerkt met Sultana.
“We weten niet hoeveel momentum wordt overgedragen tussen het atoom en het ruimteschip”. Een belangrijk gegeven dat ingenieurs nodig hebben om de impact te begrijpen en om de levensduur van het vaartuig in te schatten.

Onderzoek heeft aangetoond dat grafeen-gebaseerde sensoren een oplossing bieden, vertelde Sultana. Wanneer grafeen atomaire zuurstof absorbeert, oxideert het, wat een verandering teweeg brengt in het materiaal’s elektrische weerstand waardoor grafeen-gebaseerde sensoren die snel kunnen berekenen en een nauwkeurigere dichtheidsmeting produceren.

“Ik ben erg enthousiast over de mogelijkheden van dit materiaal,” aldus Herrero.

Atomaire zuurstof is niet het enige element dat de chemische sensor kan meten. Sultana beweert ook dat die ideaal is voor het meten van methaan, koolmonoxide en andere gassen op andere hemellichamen.

De eerste generatie van grafeen-gebaseerde chemische sensoren zou gefabriceerd en getest worden tegen het einde van het belastingjaar, zei Sulatana. “Dit is in een zeer vroeg stadium,” voegde ze toe.

Bron: NASA