Smart Fabric обнаруживает и собирает космическую пыль

Исследователи разработали акустическую ткань, настолько чувствительную к вибрациям, что она может обнаруживать удары микроскопических высокоскоростных космических частиц. Наземное применение этих тканей может заключаться в обнаружении взрывов, а в будущем в качестве чувствительных микрофонов для направленного обнаружения выстрелов.

Тканевая система содержит термически вытянутые виброчувствительные волокна, способные преобразовывать энергию механических колебаний в электрическую энергию. Когда микрометеориты или космический мусор попадают на ткань, ткань вибрирует, а акустическое волокно генерирует электрический сигнал.

Акустическое волокно было предназначено для создания волокон и тканей следующего поколения для солдатской формы и боевого снаряжения, которые могли бы обнаруживать различные физиологические параметры, такие как частота сердечных сокращений и дыхание, а также внешние звуки, такие как выстрелы и взрывы. Традиционные телескопы используют свет для изучения удаленных объектов; эта ткань использует анализ космической пыли, чтобы узнать о космосе.

Для демонстрации того, что тканевая система может точно измерять импульс малых частиц, использовался массив лазерно-индуцированных частиц, в котором используются лазеры для ускорения крошечных частиц до сверхзвуковых или даже гиперзвуковых скоростей и который позволяет исследователям отображать и анализировать их воздействие на целевые материалы. частицы, движущиеся со скоростью сотни метров в секунду.

В настоящее время ученые проверяют чувствительность акустической ткани к ударам микрочастиц с кинематикой, сходной с некоторыми видами высокоскоростной космической пыли. В то же время исследователи оценивают устойчивость волоконного датчика к суровым условиям низкой околоземной орбиты на Международной космической станции.

Для этого первого запуска исследовательская группа отправила образец ткани размером 10 × 10 см на Международную космическую станцию, где он был установлен на внешней стене, подверженной суровым условиям космоса. Образец ткани останется в орбитальной лаборатории на один год, чтобы определить, насколько хорошо эти материалы выдерживают суровые условия низкой околоземной орбиты.

Белая поверхность Международной космической станции на самом деле представляет собой защитный тканевый материал под названием Бета-ткань, пропитанное тефлоном стекловолокно, предназначенное для защиты космических кораблей и скафандров от неблагоприятных погодных условий на высоте более 250 миль над поверхностью Земли.

Исследовательская группа считает, что акустическая ткань может привести к созданию тканей большой площади, которые точно измеряют импульс микрометеороидов и космического мусора, движущихся со скоростью километров в секунду, на космический корабль. Умные ткани также могут помочь астронавтам чувствовать осязание через их герметичные скафандры, предоставляя сенсорные данные снаружи скафандра, а затем сопоставляя эти данные с тактильными приводами на коже владельца.

Когда образцы вернутся на Землю для послеполетного анализа, исследователи измерят любую эрозию от атомарного кислорода, обесцвечивание от ультрафиолетового излучения и изменения в работе волоконных датчиков после одного года термоциклирования.