美國國家宇航局18日表示,研究人員近日對首臺飛行在太空中的以納米技術(shù)為基礎(chǔ)的電子設(shè)備進行了測試,結(jié)果顯示他們研制的“納米傳感器”能夠監(jiān)測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、功能更強的環(huán)境監(jiān)測器和煙霧探測器。
納米化學傳感器單元是美國海軍科學研究衛(wèi)星(MidSTAR-1)的第二項負載試驗項目。傳感器設(shè)備于2007年3月9日升空,5月24日完成試驗。位于加州硅谷的艾姆斯研究中心科學家李靜(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)射時的劇烈振動和重力不斷變化中完好保存下來。”
在長途太空旅行中,有害化學污染物可能會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到即使是很微量的有害物質(zhì),并警告宇航員它們可能會造成的麻煩。納米傳感器由鍍有感應(yīng)材料的微小的碳納米管構(gòu)成。試驗的目的是要證實它們是否能經(jīng)受得起太空飛行的惡劣條件的考驗,同時幫助科學家了解納米傳感器在太空中面對微重力、熱和宇宙射線環(huán)境的反應(yīng)。
科學家使用了一種特殊的感應(yīng)材料,它能探測到每一種科學家所期望探測到的化學物質(zhì)。當微小的化學物質(zhì)接觸到感應(yīng)材料后,它將引起某種化學反應(yīng),導致流經(jīng)傳感器的電流放大或縮小。為在太空中進行傳感器測試,研究人員在一個小的氣室內(nèi)充入了氮氣含量占20%的二氧化氮氣體,同時氣室內(nèi)還安裝著含有32個納米傳感器的計算機芯片。測試過程中,儀器記錄下了二氧化氮氣體和被探測物質(zhì)發(fā)生接觸時引起流過納米傳感器電流的變化。
科學家開發(fā)的利用碳納米管和其他納米微結(jié)構(gòu)的化學傳感器能夠檢測氨、氧化氮、過氧化氫、碳氫化合物、揮發(fā)性有機化合物以及其他氣體。含有32個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格也便宜。其他優(yōu)點還包括納米傳感器功耗低,且更耐久。
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