Graphene Flagship.

Grafen, to je pro v dnešní době pro vědce i inženýry především ohromná spousta příležitostí. Vidí to tak i Andrea Ferrari z Univerzity v Cambridgi, vědecký šéf velké výzkumné iniciativy Graphene Flagship. Podle něj je jednou z velkých příležitostí pro grafen, unikátní materiál dnešní doby, i jeho využití ve vesmírném prostoru.

Andrea Ferrari. Kredit: University of Cambridge.

Graphene Flagship spojili své síly s Evropskou kosmickou agenturou ESA a experimentují s grafenem ve vývoji vesmírných aplikací. Výsledky dvou různých projektů jsou podle nich extrémně slibné a Graphene Flagship pokračují i nadále ve vývoji vesmírných technologií založených na grafenu.

Grafen má excelentní tepelné vlastnosti. Proto je velmi vhodným materiálem pro zařízení, která pracují s teplem na palubě kosmických lodí i satelitů. Grafen se také nabízí pro použití v pohonných systémech se solární plachtou, protože je velmi lehký, a silně interaguje se světlem.

Letoun pro výzkum grafenu v prostředí mikrogravitace. Kredit: Graphene Flagship.

Inženýři evropských výzkumných institucí se snaží zlepšit životnost a také autonomii satelitů. V rámci těchto snah použili grafen k vylepšení chladících oběhů založených na tepelných trubicích s odděleným vedením pro plynné a kapalné skupenství pracovní látky v uzavřené smyčce, anglicky loop heat pipes. Díky grafenu by tyto chladicí systémy měly být spolehlivější a více autonomní. Badatelé během výzkumu ověřovali, jak se budou takové komponenty chovat v prostředí mikrogravitace. K tomu účelu využili letoun společnosti NoveSpace, který letem po parabolické dráze vytváří mikrogravitaci.

ZARM Drop Tower, Brémy. Kredit: Center of Applied Space Technology and Microgravity (ZARM).

Využití grafenu v technologiích solárních plachet pro pohon satelitů zkoumali odborníci nizozemské Technické univerzity v Delftu. Jejich výzkum probíhal v rámci iniciativy ESA Drop Your Thesis!, kdy studenti zemí ESA dostali možnost provádět experimenty v prostředí mikrogravitace, které generuje pozoruhodné zařízení ZARM Drop Tower v německých Brémách. Věž, nikoliv nepodobná stavbám Středozemě dovede vytvořit prostředí, kde panuje až milionkrát slabší gravitační síla, nežli je ta běžná u povrchu Země. Experiment v takovém případě padá dolů věží o výšce 146 metrů, což mu zajistí 9,3 sekundy mikrogravitace.

Oba zmíněné projekty si vedly více než dobře. Na jejich výsledcích je patrné, že grafen se ve vesmíru bude cítit jako ryba ve vodě. Nejspíš se stane velmi užitečným materiálem pro konstrukci vesmírných satelitů i zařízení nových generací.

Video:  Zero Gravity Graphene – Satellite Loop Heat Pipes - the Flight


Video: Zero Gravity Graphene – Solar Sails - the Drop


Literatura
Graphene Flagship 15. 12. 2017.