Ракетное топливо из перекиси водорода

28.02.2022

Перекись водорода является менее токсичной альтернативой гидразину, широко используемому аэрокосмическому топливу для двигателей с малой и средней тягой. Гидразин является канцерогеном и для его применения требуется дополнительное оборудование. А это увеличивает цену как самого топлива, так и запуска ракет.

В то же время перекись водорода нетоксична для человека и широко используется в быту, например, для обесцвечивания волос или обработки ран. Но для получения топлива из перекиси водорода требуется высокоэффективный катализатор. Обычно он создается с использованием дорогих драгоценных металлов, таких, как серебро или платина.

Аспирант химической и технологической инженерии университета Кентербери Саймон Рейд совместно с Callaghan Innovation разработал катализатор с особым керамическим слоем, который можно печатать на 3D-принтере. Он увеличивает эффективность переработки концентрированной перекиси водорода в ракетное топливо.

Прохождение жидкой перекиси водорода над слоем катализатора ускоряет реакцию разложения. Реакция диссоциирует молекулу, превращая ее в воду и кислород. Именно распад молекулы производит большое количество энергии и тепла. Тепло испаряет воду и в результате горячий газ проходит через сопло и дает тягу.

Целью исследований Саймона является усовершенствование конструкции катализатора для увеличения создаваемой за счет перекиси водорода тяги. Чтобы добиться этого, аспирант применил особую форму, гироид - повторяющуюся в трех измерениях структуру с минимальной поверхностью, открытую Аланом Шоэном в 1970 году.

Несколько компаний серьезно рассматривают возможность использования перекиси водорода. Ученый рассчитывает в будущем предложить более экологичную альтернативу гидразину и сделать аэрокосмическую промышленность немного безопаснее.

<< Назад: Модульные роботы ElectroVoxel 28.02.2022

>> Вперед: Восстановление кости с помощью звука 27.02.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Гель добудет воду из воздуха пустыни 20.06.2023 Ученые из Массачусетского технологического института разработали инновационный гель, способный извлекать невероятное количество воды из воздуха даже в условиях низкой влажности, таких как пустыни. Этот гидрогель, созданный исследователями, обладает уникальной способностью мгновенно абсорбировать влагу из воздуха, даже при относительной влажности всего 30%. Материал эффективно удерживает влагу, не допуская ее утечки, и позволяет ее сконденсировать и собрать для использования. Синтезированный материал, который представляет собой прозрачный и эластичный гель, изготовлен из гидрогеля, который уже используется в таких изделиях, как одноразовые подгузники, благодаря своей способности поглощать влагу. Однако исследователи улучшили эту способность, добавив хлорид лития - мощный влагопоглотитель. В ранних экспериментах ученые замачивали гидрогели в соленой воде и дожидались, пока они впитывают соль. Однако процесс был очень медленным, и большинство экспериментов занимало от 24 до 48 часов. Чтобы улучшить производительность материала, инженеры модифицировали эту технологию, чтобы повысить его способность впитывать соль и воду. Исследователи использовали стандартные методы, чтобы синтезировать гидрогельные трубки из полиакриламида, а затем нарезали их на тонкие диски и опускали в раствор хлорида лития с разной концентрацией соли. Ежедневно они извлекали диски из раствора, взвешивали и измеряли количество проникшей соли, после чего возвращали их обратно в раствор. Результаты показали, что гидрогели со временем поглощали все больше соли. После 30-дневного замачивания гидрогели инкорпорировали до 24 г соли, что является рекордным значением по сравнению с предыдущими результатами, где на 1 г полимера приходилось всего 6 г соли. Тесты абсорбирующей способности показали, что такой материал в условиях относительной влажности 30% способен поглощать до 1,79 г воды на 1 г материала, что соответствует сухому воздуху пустыни. Следующим этапом исследования станет изучение кинетики и разработка способов ускорения процесса поглощения воды материалом. Это позволит значительно увеличить эффективность переработки материала, позволяя собирать воду несколько раз в день, вместо единичного сбора. Как отметил соавтор исследования Густав Гребер, данное открытие предоставляет потенциальные возможности для более эффективного использования водных ресурсов в сухих регионах и позволит преодолеть проблемы с доступом к питьевой воде в пустынных районах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025