صناعة

يمكن للزجاج المعدني الجديد أن يخلق مركبات ناسا الجوالة الرائعة

يمكن للزجاج المعدني الجديد أن يخلق مركبات ناسا الجوالة الرائعة


تكمن الكثير من كفاءة الروبوت في تروسه. للاحتياجات الخاصة ، مثل جمع عينات التربة على كوكب مختلف ، يمكن أن تؤدي التروس إلى نجاح الروبوت أو كسره.

أفاد مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا مؤخرًا أنه يعمل على نوع جديد من الزجاج لمساعدة الروبوتات. وبشكل أكثر تحديدًا ، سيساعد الزجاج الجديد المركبات الجوالة في استكشاف الكواكب الجليدية. يمكن أن يساعد الزجاج المعدني السائب (BMG) في توفير طاقة وكالة ناسا والوقت والمال على مواد التشحيم الدافئة لتلك المركبات الجوالة.

قال مدير برنامج ناسا آر. بيتر ديلون: "إن القدرة على تشغيل التروس في درجات حرارة منخفضة للأقمار الجليدية ، مثل يوروبا ، هو تغيير محتمل لقواعد اللعبة بالنسبة للعلماء".

BMGs ليست اكتشافًا جديدًا. تم إنشاؤها في الأصل في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الستينيات. تم استخدام النظارات المعدنية لكل من قوتها ومرونتها في كل شيء من مضارب الجولف إلى الهواتف المحمولة. ومع ذلك ، فإن العلماء يكافحون من أجل تركيبها في الروبوتات والمركبات الجوالة.

قال دوجلاس هوفمان ، خبير التكنولوجيا في وكالة ناسا: "على الرغم من استكشاف BMGs لفترة طويلة ، إلا أن فهم كيفية تصميمها وتنفيذها في الأجهزة الهيكلية أمر بعيد المنال".

"أخيرًا قام فريقنا من الباحثين والمهندسين في مختبر الدفع النفاث ، بالتعاون مع مجموعات في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، بوضع BMGs في الاختبارات اللازمة لإثبات فوائدها المحتملة لمركبة ناسا الفضائية. وقد تكون هذه المواد قادرة على تقديم حلول للتنقل في البيئات القاسية ، مثل قمر المشتري يوروبا ".

جذبت BMGs أنظار برنامج الفضاء بدرجات حرارة انصهارها المنخفضة. يتم صبهم بتقنية القولبة بالحقن ، تمامًا كما يفعل مصنعو البلاستيك الحديثون مع الإنتاج على نطاق واسع. BMGs لديها مقاومة عالية للبرد. لا تتعرض للكسر مثل البلاستيك أو المعادن الرقيقة الأخرى. تسمح هذه الجودة للتروس المصنوعة من BMG بالعمل في أبرد الظروف.

وبشكل أكثر تحديدًا ، تخطط ناسا لاستخدام BMGs في تروس موجة الإجهاد. يمكن العثور على هذه التروس في جميع الروبوتات باهظة الثمن تقريبًا ، وتشمل حلقة معدنية مرنة. ستؤدي إصدارات BMG من هذه التروس بشكل أفضل من البدائل الحالية بينما يتم تصنيعها بجزء بسيط من التكلفة.

تظهر أحدث نتائج البحث أن التروس توفر عزم دوران قويًا وسهولة في الدوران. لم يكونوا بحاجة إلى مواد تشحيم ، ولا حتى في درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية.

BGMs لها بنية مجهرية غير بلورية. عندما تبرد بسرعة بعد الذوبان (1000 درجة مئوية في الثانية) ، يبقى تركيبها الذري "السائل". يتيح هذا التبريد السريع تشكيله ونفخه تمامًا مثل الزجاج بالحرارة.

[الصورة مقدمة من ويكيبيديا]

يعمل تطوير وكالة ناسا كاختبار عباد الشمس لـ BMGs في الروبوتات بشكل عام. إذا نجحت ناسا في تطبيق BMGs على مركباتها الجوالة ، فقد تصبح BMGs استخدامًا قياسيًا للروبوتات. يمكن أن يحدث الإنتاج الضخم للأجزاء الزجاجية المعدنية ثورة في صناعة الروبوتات ، مما ينتج عنه أجزاء رخيصة الثمن ولكنها تدوم طويلاً للروبوتات المهمة.

وقال هوفمان: "هذا ينطبق بشكل خاص على الروبوتات التي تشبه البشر ، حيث يمكن أن تكون التروس في المفاصل باهظة الثمن ولكنها مطلوبة لمنع اهتزاز الأذرع". "يبدو أن الأداء في درجات حرارة منخفضة للمركبة الفضائية JPL والمركبات الجوالة يمثل فائدة إضافية سعيدة."

تم نشر الأوراق في ورقتين. يمكنك أن تجدهم في مواد هندسية متقدمة و التقارير العلمية. لمزيد من المعلومات والتطورات ، تحقق من موقع NASA Jet Propulsion Labs.

عبر وكالة ناسا

راجع أيضًا: ناسا تسأل العالم "ماذا يجب أن نفعل مع أنبوب رائد الفضاء؟"


شاهد الفيديو: مركبة فضائية بسرعة مليار كيلو متر في الساعة