美國國家宇航局18日表示,研究人員近日對(duì)首臺(tái)飛行在太空中的以納米技術(shù)為基礎(chǔ)的電子設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果顯示他們研制的“納米傳感器”能夠監(jiān)測(cè)太空飛船中的微量氣體。有關(guān)專家指出,該技術(shù)有望幫助人們?yōu)樘诊w船乘務(wù)艙開發(fā)出更小、功能更強(qiáng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)器和煙霧探測(cè)器。
納米化學(xué)傳感器單元是美國海軍科學(xué)研究衛(wèi)星(MidSTAR-1)的第二項(xiàng)負(fù)載試驗(yàn)項(xiàng)目。傳感器設(shè)備于2007年3月9日升空,5月24日完成試驗(yàn)。位于加州硅谷的艾姆斯研究中心科學(xué)家李靜(音譯)說:“我們的研究表明,納米傳感器能夠在太空環(huán)境和發(fā)射時(shí)的劇烈振動(dòng)和重力不斷變化中完好保存下來?!?
在長(zhǎng)途太空旅行中,有害化學(xué)污染物可能會(huì)在宇航員的空氣供給環(huán)境中逐步積累起來。納米傳感器將能探測(cè)到即使是很微量的有害物質(zhì),并警告宇航員它們可能會(huì)造成的麻煩。納米傳感器由鍍有感應(yīng)材料的微小的碳納米管構(gòu)成。試驗(yàn)的目的是要證實(shí)它們是否能經(jīng)受得起太空飛行的惡劣條件的考驗(yàn),同時(shí)幫助科學(xué)家了解納米傳感器在太空中面對(duì)微重力、熱和宇宙射線環(huán)境的反應(yīng)。
科學(xué)家使用了一種特殊的感應(yīng)材料,它能探測(cè)到每一種科學(xué)家所期望探測(cè)到的化學(xué)物質(zhì)。當(dāng)微小的化學(xué)物質(zhì)接觸到感應(yīng)材料后,它將引起某種化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致流經(jīng)傳感器的電流放大或縮小。為在太空中進(jìn)行傳感器測(cè)試,研究人員在一個(gè)小的氣室內(nèi)充入了氮?dú)夂空?0%的二氧化氮?dú)怏w,同時(shí)氣室內(nèi)還安裝著含有32個(gè)納米傳感器的計(jì)算機(jī)芯片。測(cè)試過程中,儀器記錄下了二氧化氮?dú)怏w和被探測(cè)物質(zhì)發(fā)生接觸時(shí)引起流過納米傳感器電流的變化。
科學(xué)家開發(fā)的利用碳納米管和其他納米微結(jié)構(gòu)的化學(xué)傳感器能夠檢測(cè)氨、氧化氮、過氧化氫、碳?xì)浠衔?、揮發(fā)性有機(jī)化合物以及其他氣體。含有32個(gè)納米傳感器的芯片尺寸不足半英寸,與具有相同功能的其他分析儀相比,它不僅尺寸要小而且價(jià)格也便宜。其他優(yōu)點(diǎn)還包括納米傳感器功耗低,且更耐久。
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