در زمینه هوافضا ، که نیازهای شدید برای عملکرد مواد دارد ، نانولوله های کربن چند دیواره مانند "جک همه معاملات" با مهارت های منحصر به فرد هستند و در بسیاری از پیوندهای کلیدی نقش غیر قابل تعویض دارند.
"تقویت" مواد ساختاری هواپیما
مواد ساختاری هواپیما و فضاپیما نیاز به برآورده کردن الزامات استحکام بالا و وزن سبک در همان زمان دارند و نانولوله های کربن چند دیواره در این زمینه شریک کاملی هستند. اضافه کردن مقدار کمی از نانولوله های کربن چند دیوار به مواد کامپوزیت مانند تزریق "تاندون ها و استخوان ها" به مواد است. می توان آن را به طور مساوی در ماتریس پراکنده کرد و از نزدیک با سایر مواد ترکیب شد و خصوصیات مکانیکی مواد را تا حد زیادی بهبود بخشید. به عنوان مثال ، پس از افزودن نانولوله های کربن چند دیواره به مواد کامپوزیت بدنه و بالها ، مقاومت کششی و مقاومت در برابر ضربه مواد به طور قابل توجهی بهبود می یابد و وزن می تواند بسیار کاهش یابد. این بدان معنی است که هواپیما می تواند سوخت یا تجهیزات بیشتری را حمل کند ، استقامت بهبود می یابد و مصرف انرژی در هنگام پرواز نیز کاهش می یابد. داده های تحقیقاتی نشان می دهد که مواد کامپوزیت با نانولوله های کربن چند دیواره اضافه شده بیش از 30 ٪ قوی تر از مواد سنتی هستند ، اما وزن آن حدود 20 ٪ کاهش می یابد. برای میدان هوافضا که راندمان بالایی را دنبال می کند ، بدون شک این یک پیشرفت بزرگ است.
"مؤلفه اصلی" پوشش های محافظ درجه حرارت بالا
در هنگام پرواز هوافضا ، هواپیماها با محیط های با درجه حرارت بالا روبرو خواهند شد. به عنوان مثال ، هنگامی که یک هواپیما با سرعت مافوق صوت پرواز می کند ، اصطکاک بین سطح بدنه و هوا گرمای زیادی ایجاد می کند و درجه حرارت می تواند به اندازه صدها درجه باشد. هنگامی که یک فضاپیما به جو باز می گردد ، باید در برابر سوزاندن دمای بالا هزاران درجه مقاومت کند. نانولوله های کربن چند دیوار دارای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا عالی هستند و می توانند یک ساختار و عملکرد پایدار را در چنین محیط های افراطی حفظ کنند. اضافه کردن آن به روکش محافظ مانند قرار دادن لایه ای از "زره های ضد آتش" روی هواپیما است. این پوشش می تواند به طور مساوی روی سطح هواپیما پوشانده شود ، به طور موثری دمای بالا را از حمله به ساختار داخلی مسدود کند و از عملکرد عادی اجزای کلیدی مانند تجهیزات الکترونیکی و سیستم های سوخت محافظت کند. علاوه بر این ، علاوه بر این از نانولوله های کربن چند دیواره همچنین می تواند چسبندگی و مقاومت سایش را تقویت کند ، و این لایه از "زره" را با دوام تر و کاهش هزینه های نگهداری می کند.
"تقویت کننده" برای سیستم های انرژی فضاپیما
تأمین انرژی فضاپیما در فضا بسیار مهم است و نانولوله های کربن با دیوار اندک می توانند پشتیبانی شدیدی را برای سیستم انرژی فراهم کنند. در پانل های خورشیدی فضاپیما ، نانولوله های کربن چند دیواره می توانند به عنوان مواد افزودنی رسانا برای بهبود هدایت و راندمان تبدیل فوتوالکتریک پانل ها استفاده شوند. این مانند سیم های بی شماری است که اجازه می دهد جریان به راحتی در داخل پنل خورشیدی منتقل شود و از بین رفتن انرژی کاهش یابد ، به طوری که پانل خورشیدی می تواند انرژی خورشیدی را به طور کارآمدتر به انرژی الکتریکی تبدیل کند و انرژی کافی بیشتری را برای فضاپیما فراهم کند. علاوه بر این ، در باتری های فضاپیما ، نانولوله های کربن چند دیواره نیز می توانند نقش مشابهی در باتری های برق ، بهبود شارژ و تخلیه راندمان و چرخه عمر باتری ها داشته باشند و اطمینان حاصل کنند که تأمین انرژی فضاپیما در طول مأموریت های فضای طولانی پایدار و قابل اعتماد است.
"متخصصان اتلاف گرما" برای تجهیزات موجود در فضاپیما
تجهیزات الکترونیکی موجود در فضاپیما هنگام دویدن گرمای زیادی ایجاد می کند و در فضا همرفت هوا وجود ندارد ، بنابراین اتلاف گرما به یک مشکل اساسی تبدیل می شود. نانولوله های کربن چند دیوار دارای هدایت حرارتی عالی هستند. تبدیل آن به مواد اتلاف گرما و نصب آن بر روی تجهیزات الکترونیکی مانند نصب "سیستم اتلاف گرما" کارآمد بر روی تجهیزات است. این می تواند به سرعت گرمای حاصل از تجهیزات الکترونیکی را انجام داده و از طریق تابش و سایر وسایل آن را در فضا از بین ببرد و اطمینان حاصل شود که تجهیزات الکترونیکی در دمای مناسب کار می کنند و از خرابی به دلیل گرمای بیش از حد جلوگیری می کنند و از عملکرد طبیعی فضاپیما اطمینان حاصل می کنند.
نانولوله های کربن با دیواره های چندگانه با ویژگی های منحصر به فرد خود ، دائماً کاربردهای خود را در زمینه هوافضا گسترش می دهند و انگیزه جدیدی را در توسعه صنعت هوافضا تزریق می کنند و به انسان ها کمک می کنند تا یک جهان گسترده تر را کشف کنند.