Kosminė spinduliuotė gali pakenkti palydovams – mano komanda atrado, kad naujos kartos medžiaga gali savaime išgyti, kai yra veikiama kosminių spindulių
admin 
Kosmoso aplinka yra atšiauri ir pilna ekstremalios spinduliuotės. Erdvėlaivius ir palydovus projektuojantiems mokslininkams reikia medžiagų, kurios galėtų atlaikyti šias sąlygas.
A 2024 m. sausio mėn, Mano komanda medžiagų tyrinėtojų įrodė, kad a naujos kartos puslaidininkinė medžiaga paskambino metalo halogenido perovskitas iš tikrųjų gali pasveikti ir pasveikti pati nuo radiacinės žalos.
Metalo halogenidų perovskitai yra medžiagų klasė atrasta 1839 m kurių gausiai randama Žemės plutoje. Jie sugeria saulės šviesą ir efektyviai paverčia ją elektra, todėl gali būti tinkami kosminės saulės baterijos kad gali galios palydovai arba būsimos kosminės buveinės.
Tyrėjai gamina perovskitus formoje rašalotada padenkite rašalu ant stiklo plokščių arba plastiko, sukurdami plonus, plėvelės pavidalo prietaisus, kurie yra lengvi ir lankstūs.
Keista, kad šie plonasluoksnės saulės baterijos Laboratorinėse demonstracijose veikia taip pat gerai, kaip įprasti silicio saulės elementai, nors ir yra beveik 100 kartų plonesnis nei tradiciniai saulės elementai.
Tačiau šie filmai gali sugesti, jei jie yra veikiami drėgmės ar deguonies. Mokslininkai ir pramonė šiuo metu stengiasi išspręsti šias stabilumo problemas antžeminis dislokavimas.
Norėdami išbandyti, kaip jie gali atsilaikyti erdvė, mano komanda sukūrė radiacijos eksperimentą. Atidengėme perovskito saulės elementus protonams esant tiek žemai, tiek didelei energijai ir rado unikalų, naują turtą.
Didelės energijos protonų išgydė mažos energijos protonų padarytą žalą, leido įrenginiui atsigauti ir tęsti savo darbą. Įprasti puslaidininkiai, naudojami kosminėje elektronikoje, neparodo šio gydymo.
Mano komandą nustebino šis atradimas. Kaip medžiaga, kuri suyra veikiama deguonies ir drėgmės, gali ne tik atsispirti stipriai erdvės spinduliuotei, bet ir savaime pasveikti aplinkoje, kuri naikina įprastus silicio puslaidininkius?
Savo straipsnyje mes pradėjome įminti šią paslaptį.
Kodėl tai svarbu
Mokslininkai prognozuoja, kad per ateinančius 10 metų palydovai bus paleisti į beveikŽemė Orbita didės eksponentiškaiir kosmoso agentūros, pvz NASA siekti steigti bazes Mėnulyje.
Medžiagos, kurios gali toleruoti ekstremalią spinduliuotę ir savaime išgydyti, pakeistų žaidimą.
Tyrėjai apskaičiavo kad kosmose dislokavus vos kelis svarus perovskito medžiagų, būtų galima sukurti iki 10 000 000 vatų galios. Šiuo metu tai kainuoja apie 4 000 USD už kilogramą (1 818 USD už svarą) paleisti medžiagas į kosmosątodėl efektyvios medžiagos yra svarbios.
Kas dar nežinoma
Mūsų išvados atskleidė puikų perovskitų aspektą – jų toleranciją pažeidimams ir defektams. Perovskito kristalai yra tipas minkšta medžiagao tai reiškia, kad jų atomai gali pereiti į skirtingas būsenas, kurias mokslininkai vadina vibraciniais režimais.
Atomai perovskituose paprastai yra išdėstyti gardelės forma. Tačiau spinduliuotė gali išmušti atomus iš padėties ir sugadinti medžiagą. Vibracijos gali padėti grąžinti atomus į vietą, bet mes vis dar nežinome, kaip tiksliai veikia šis procesas.
Kas toliau?
Mūsų išvados rodo, kad minkštos medžiagos gali būti išskirtinai naudingos ekstremalioje aplinkoje, įskaitant erdvę.
Tačiau radiacija nėra vienintelis stresas, kurį medžiagos turi atlaikyti kosmose. Mokslininkai dar nežino, kaip perovskitai bus veikiami vakuumo ir ekstremalių temperatūrų svyravimų kartu su radiacija vienu metu. Temperatūra gali turėti įtakos gydymo elgesiui, kurį matė mano komanda, tačiau mums reikės atlikti daugiau tyrimų, kad nustatytų, kaip tai padaryti.
Šie rezultatai rodo, kad minkštos medžiagos gali padėti mokslininkams sukurti technologijas, kurios gerai veikia ekstremaliose aplinkose. Būsimi tyrimai galėtų giliau pasinerti į tai, kaip šių medžiagų vibracijos yra susijusios su bet kokiomis savaiminio gydymo savybėmis.
The Tyrimo santrauka yra trumpas įdomaus akademinio darbo aprašymas.
