Smart Fabric detecteert en verzamelt ruimtestof

Onderzoekers hebben een akoestisch weefsel ontwikkeld dat zo gevoelig is voor trillingen dat het de impact van microscopisch kleine ruimtedeeltjes met hoge snelheid kan detecteren. Een terrestrische toepassing van deze stoffen zou kunnen zijn voor ontploffingsdetectie en in de toekomst als gevoelige microfoons voor gerichte detectie van geweerschoten.

Het weefselsysteem bevat thermisch getrokken trillingsgevoelige vezels die in staat zijn mechanische trillingsenergie om te zetten in elektrische energie. Wanneer micrometeoroïden of ruimtepuin de stof raken, trilt de stof en genereert de akoestische vezel een elektrisch signaal.

De akoestische vezel was gericht op het bouwen van vezels en stoffen van de volgende generatie voor soldatenuniformen en gevechtsuitrusting die een verscheidenheid aan fysiologische parameters konden detecteren, zoals hartslag en ademhaling, evenals externe geluiden zoals geweerschoten en explosies. Traditionele telescopen gebruiken licht om verre objecten te leren kennen; deze stof maakt gebruik van ruimtestofanalyse om meer te weten te komen over de ruimte.

De laser-geïnduceerde Particle Impact Test-array - die lasers gebruikt om kleine deeltjes te versnellen tot supersonische of zelfs hypersonische snelheden en onderzoekers in staat stelt hun impact op doelmaterialen in beeld te brengen en te analyseren - werd gebruikt om aan te tonen dat het weefselsysteem de impuls van kleine deeltjes die met honderden meters per seconde reizen.

Wetenschappers testen nu de gevoeligheid van het akoestische weefsel voor effecten van microdeeltjes met vergelijkbare kinematica als bepaalde soorten ruimtestof met hoge snelheid. Tegelijkertijd baseren onderzoekers de veerkracht van de vezelsensor op de barre omgeving van een lage baan om de aarde op het internationale ruimtestation ISS.

Voor deze eerste lancering stuurde het onderzoeksteam een ​​monster van 10 × 10 cm van de stof naar het internationale ruimtestation, waar het op een buitenmuur werd geïnstalleerd, blootgesteld aan de ontberingen van de ruimte. Het stofmonster blijft een jaar in het laboratorium in een baan om de aarde om te bepalen hoe goed deze materialen de barre omgeving van een lage baan om de aarde overleven.

Het witte oppervlak van het internationale ruimtestation is eigenlijk een beschermende stof die Beta-doek wordt genoemd, een met Teflon geïmpregneerde glasvezel die is ontworpen om ruimtevaartuigen en ruimtepakken te beschermen tegen de hevigheid van de elementen op meer dan 250 mijl boven het aardoppervlak.

Het onderzoeksteam is van mening dat de akoestische stof kan leiden tot stoffen met een groot oppervlak die nauwkeurig de impuls meten op ruimtevaartuigen van micrometeoroïden en ruimteschroot dat met kilometers per seconde reist. De slimme stoffen kunnen astronauten ook een tastgevoel geven via hun drukpakken door sensorische gegevens van de buitenkant van het pak te leveren en die gegevens vervolgens in kaart te brengen met haptische actuatoren op de huid van de drager.

Wanneer de monsters terugkeren naar de aarde voor analyse na de vlucht, zullen de onderzoekers na een jaar thermische cycli eventuele erosie door atomaire zuurstof, verkleuring door ultraviolette straling en veranderingen in de prestaties van de vezelsensor meten.