麻省理工学院的微型3D打印推进器可利用离子流进行推进

国际金属加工网 2021年01月25日

麻省理工学院的研究人员发明了一种小型3D打印的推进器,可以发射出纯离子流。该推进器未来可作为微型卫星的低成本高效推进源。该推进器也是第一个完全使用快速成型工艺制造的同类产品。它采用3D打印和氧化锌纳米线的水热生长相结合的方式制造。

研究人员指出,这是第一个从用于产生推进力的离子液体中产生纯离子的同类推进器。纯离子使推进器比类似设备更高效,并使其单位流量的推进剂具有更大的推力。纳米推进器非常小,大约只有一角硬币大小。它所提供的推力很小,是以几十分之一微纳瓦吨的尺度来衡量的,形容一下就是推力相当于汉堡包上芝麻重量的一半。

虽然推力的总量微乎其微,但立方体卫星或其他小型卫星可以利用少量的推力在轨道的无摩擦环境中加速或机动。推进器以电动力学方式运行,产生加速的细小喷雾就可以利用带电粒子发射产生的推进力。

这些粒子来自一种叫做离子液体的液盐。麻省理工学院的设计包含一个3D打印的机身,里面有一个离子液体的储存器和一个微型发射器锥体森林,锥体表面涂有水热生长的氧化锌纳米线。当在发射器和3D打印的提取电极之间施加电压时,带电粒子会从发射器尖端喷射出来。

纯离子射流可用质谱法检测到。通常情况下,离子液体产生的电射流包含离子和其他种类的离子与中性分子混合。研究人员表示,产生纯离子射流是一个惊喜,但仍然不确定它是如何产生的。

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(cnBeta)

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