Hybride drijfgasformulering maakt gebruik van grafeenschuim

Grafeen - een materiaal met toepassingen in biomedische technologie, elektronica, composieten, energie en sensoren - wordt gebruikt om de verbrandingssnelheid te verhogen van vaste stuwstoffen die worden gebruikt om raketten en ruimtevaartuigen van brandstof te voorzien.

Er werden methoden ontwikkeld voor het maken en gebruiken van samenstellingen met vaste brandstof geladen op zeer geleidende, zeer poreuze grafeenschuimen voor verbeterde verbrandingssnelheden voor de geladen vaste brandstof. Onderzoekers hebben het katalytische effect gemaximaliseerd van metaaloxide-additieven die gewoonlijk worden gebruikt in vaste stuwstof om de ontbinding te verbeteren. De grafeenschuimstructuren zijn ook thermisch stabiel, zelfs bij hoge temperaturen, en kunnen opnieuw worden gebruikt. De ontwikkelde composities zorgen voor een aanzienlijk verbeterde brandsnelheid en herbruikbaarheid.

Het grafeenschuim werkt goed voor vaste drijfgassen omdat het superlichtgewicht en zeer poreus is, wat betekent dat het veel gaten heeft waarin wetenschappers brandstof kunnen gieten om een ​​raketlancering te helpen ontbranden. Het grafeenschuim heeft een 3D, onderling verbonden structuur om een ​​efficiënter thermisch transportpad mogelijk te maken zodat warmte zich snel kan verspreiden en het drijfgas kan ontsteken.

De technologie zorgt voor hogere prestaties die vooral belangrijk zijn op gebieden zoals hypersonics. Tests toonden een verbetering van de verbrandingssnelheid aan van negen keer de normale met behulp van gefunctionaliseerde grafeenschuimstructuren.

De grafeenschuimtechnologie heeft toepassingen voor apparaten voor energieconversie en raketafweersystemen, samen met andere gebieden waar het op maat maken van nanomaterialen voor specifieke resultaten nuttig kan zijn.