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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Камера со скоростью 2 миллиарда кадров в секунду 22.10.2025 Американский ученый Брайан Хайдет продемонстрировал устройство, способное снимать луч лазера с невероятной скоростью - до двух миллиардов кадров в секунду. Это открывает новые возможности для изучения динамики света и его взаимодействия с окружающими объектами. Хайдет объясняет, что его камера - усовершенствованная версия предыдущей модели, фиксировавшей до миллиарда кадров в секунду, однако снимающей только один пиксель за раз. Несмотря на кажущуюся простоту, устройство объединяет несколько элементов: зеркало на карданном подвесе, две трубки, простую линзу, световой датчик и программный код на Python, который связывает все компоненты и управляет их работой. Камера, направленная на лазерную указку, способна фиксировать движение света с частотой два миллиарда кадров в секунду. С помощью зеркал луч лазера демонстрирует плавное движение с различной скоростью, зависящей от положения камеры относительно источника света. По словам Хайдета, свет перемещается примерно на 15 сантиметров за каждый кадр, и эта скорость всегда остается постоянной в любой системе отсчета, так как она является предельной во Вселенной. На первый взгляд может показаться, что создать традиционную камеру с такой частотой кадров возможно. Однако Хайдет подчеркивает, что это невозможно реализовать с обычными инструментами даже в домашних условиях. Решение ученого заключается в том, чтобы снимать по одному пикселю за раз, а затем объединять эти кадры в воспроизводимое видео, создавая иллюзию непрерывного движения. По его словам, если синхронизировать множество отдельных видеороликов, снятых по одному пикселю, и соединить их, получается полноценное видео, демонстрирующее движение лазерного луча. Такой подход позволяет обойти физические ограничения традиционных камер и получить детальное представление о динамике света на субнаносекундном уровне. Это открытие не только демонстрирует инженерную смекалку и мастерство Хайдета, но и поднимает новые вопросы о способах изучения света и его взаимодействия с материалами. Возможность визуализировать движение фотонов в реальном времени может оказать влияние на развитие оптики, физики и даже технологий обработки информации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026