Науковці здійснили технологійний прорив, розробивши революційний наноматеріал для космічних супутників

Вчені з Університету Дрекселя та Університету Британської Колумбії працюють над створенням легких хвилеводів для супутникових телекомунікацій, використовуючи 3D-друк та наноматеріал MXene.

Хвилеводи — ключові елементи супутників, що є металевими трубами для спрямування радіохвиль, проте вони також є одними з найважчих компонентів, що доставляють на орбіту. Легкі хвилеводи можуть знизити вартість запусків і зменшити викиди парникових газів, необхідних для запуску ракет, або збільшити кількість пристроїв, які може доставити ракета в космос.

Дослідники запропонували використання покриттів із MXene, ультратонкого наноматеріалу, який забезпечує провідність неметалічних компонентів, виготовлених методом 3D-друку. Відкриття може суттєво зменшити вагу хвилеводів без втрати їхньої функціональності. Хвилеводи відіграють роль трубопроводів для мікрохвиль, спрямовуючи хвилі до приймачів і зберігаючи потужність сигналу, що критично для якості телекомунікаційних послуг між об'єктами на Землі і в космосі.

Застосування MXene як покриття для хвилеводів, виготовлених з пластику, дозволило створити вироби, вага яких приблизно в 8 разів менша стандартних алюмінієвих хвилеводів. Вони показали ефективність на рівні 81% порівняно з алюмінієвими аналогами після одного циклу покриття, що всього на 2.3% нижче за продуктивність алюмінію. Поліпшення показника можливе за рахунок зміни кількості шарів покриття або розміру лусочок MXene, досягаючи максимальної ефективності передачі до 95%.

Нагадаємо — американське агентство космічного розвитку (Space Development Agency — SDA) виділило компанії Rocket Lab $ 515 мільйонів на будівництво 18 супутників для передачі даних. Космічні апарати стануть частиною угруповання «Транш 2», що складається із сотень невеликих супутників, які працюють на низькій навколоземній орбіті, приблизно в 1930 км над поверхнею планети.