Nuacht Tionscail

Féachann NASA le Ceallraí Níos Fearr agus Níos Sábháilte a Chruthú le SABERS

2021-06-16
TOPICS:
Teicneolaíocht Ceallraí, NASA
Le JOHN GOULD, NASA AIBREÁN 11, 2021



Ceanglófar ar dhearaí nua ceallraí atá níos sábháilte ná samhlacha an lae inniu cumhacht a thabhairt d’aerárthaí leictrithe amárach cosúil leis an gceann a thaispeántar sa léaráid seo. Tá tionscadal taighde de chuid NASA darb ainm SABERS ag tástáil bealaí nua chun ábhair eolacha agus coimhthíocha a chur le chéile chun an ceallraí níos fearr sin a thógáil. Creidmheas: NASA

Is féidir le déileáil le saincheisteanna ceallraí ar ár bhfóin, táibléid, nó ríomhairí glúine a bheith frustrach.

Cé go mbíonn cadhnraí i ngach áit sa saol laethúil, bíonn miondealuithe agus teipeanna fós ag go leor acu. D’fhéadfadh an mhíchaoithiúlacht bheag a bhaineann le muirear a ghearradh orthu níos minice dul i ndeisiúcháin chostasach nó feiste nua a cheannach ar fad. Is féidir le cadhnraí i leictreonaic níos mó, cosúil le hoverboards nó gluaisteáin, dul trí thine fiú.

Anois, agus béim níos mó ar inbhuanaitheacht eitlíochta, tá an spéis i gcadhnraí a úsáid chun córais tiomána leictreachais a chumhachtú go páirteach nó go hiomlán ar aerárthaí de gach méid ag fás gach lá.
Mar sin, is í an cheist an bhféadfadh bealach níos fearr a bheith ann cadhnraí a thógáil atá sábháilte go hiomlán agus nach dteipeann orthu nó fiú dul trí thine?

Tá gníomhaíocht de chuid NASA ar a dtugtar SABERS, nó “Cadhnraí Ailtireachta Stáit Comhdhlúite le haghaidh In-athluchtaithe agus Sábháilteachta Feabhsaithe,” ag déanamh taighde ar conas ceallraí níos sábháilte a chruthú trí ábhair nua-aimseartha agus modhanna tógála núíosacha a úsáid.

Is é an sprioc ceallraí a chruthú a bhfuil fuinneamh i bhfad níos airde aici ná na cadhnraí litiam-ian a úsáidimid faoi láthair. Ní chaillfeadh an ceallraí seo acmhainn le himeacht ama, tine a chur i mbaol, nó paisinéirí a chur i mbaol má théann rud éigin mícheart.

“Le ceallraí a thógáil den tseilf, shocraigh muid go gcaithfimid ceallraí a fhorbairt ón tús a bheadh ​​in oiriúint do riachtanais feidhmíochta uathúla aerárthaigh leictreachais, â € arsa Rocco Viggiano, príomhthaighdeoir SABERS ag NASAâ € s Ionad Taighde Glenn i Cleveland.
Ag casadh amach, feileann cadhnraí staid sholadaigh don bhille.

Murab ionann agus go leor cadhnraí inniu, ba mhaith leis na cadhnraí SABERS a chruthú nach bhfuil aon leacht ina ndearadh. Tá pacáistiú nach bhfuil chomh casta ag ceallraí lán-soladach, laghdaíonn sí rioscaí sábháilteachta, agus féadann sí níos mó damáiste a sheasamh ná ceallraí le leachtanna istigh ann.

Scrúdaigh an tionscadal trí theaglaim uathúil de na heilimintí sulfair agus seiléiniam a úsáid chun lucht leictreach a choinneáil.

“Tá ceallraí sulfair-seiléiniam soladach-stáit fionnuar don teagmháil agus ní théann sí trí thine. Tá próifíl níos caol aige ná cadhnraí litiam-ian agus tá stóráil fuinnimh níos fearr aige. Féadann sé buille a ghlacadh agus oibriú fós, go minic i ndálaí nach bhfuil chomh hidéalach, a dúirt Viggiano.

Sochar breise is ea sulfair mar fhotháirge scagtha ola. Tá stoc-chairn den eilimint ar fud an domhain atá inrochtana agus díreach ag fanacht le húsáid. Le roinnt samhlaíochta, is féidir an táirge dramhaíola seo a iompú ina rud a chumhachtaíonn feithiclí atá neamhdhíobhálach don chomhshaol.

Is gné eile de SABERS í an tsamhlaíocht.

Féachann an tionscadal le heilimintí nár cuireadh le chéile riamh roimhe seo a úsáid chun ceallraí a fhoirmiú. Mar shampla, tá leibhéal an-ard seoltachta leictreach ag comhpháirt a d’fhorbair NASA ar a dtugtar â € œholey grapheneâ (ainmnithe as na poill ina dhromchla chun ligean don aer dul tríd). Tá sé ultra-éadrom agus neamhdhíobhálach don chomhshaol.

“Níor úsáideadh an t-ábhar seo riamh i gcórais ceallraí, agus táimid á chomhcheangal le hábhair eile nár úsáideadh riamh,” a dúirt Viggiano.

Déanann SABERS dul chun cinn

Is eol go bhfuil ráta scaoilte íseal ag cadhnraí staid sholad. Is é sin le rá, tá an méid cumhachta a shreabhann amach as an gceallraí ag an am céanna ró-íseal. Ach tá taighdeoirí SABERS beagnach tar éis an ráta scaoilte seo a dhúbailt, rud a chiallaíonn go bhféadfadh cadhnraí stáit sholadacha leictreonaic níos mó a chumhacht.

“Sháraigh muid ár gcuspóir. Le tuilleadh forbartha, is féidir linn an ráta sin a fheabhsú níos mó, ”a dúirt Viggiano. Tharraing aidhmeanna agus éachtaí an tionscadail aird cuideachtaí mar Uber agus roinnt cuideachtaí eile ar spéis leo feithiclí a mhonarú do thimpeallachtaí Ard-Soghluaisteachta Aeir amach anseo.

Is é an chéad chéim eile do SABERS dearadh na ceallraí a rith trína luasanna. Áireofar leis seo tástáil a dhéanamh ar an gcaoi a n-oibríonn sé i gcásanna praiticiúla, a chinntiú go bhfuil sé sábháilte, agus sonraí a bhailiú maidir lena fheidhmíocht. Má éiríonn leis, d’fhéadfaí an dearadh a bharrfheabhsú níos mó.

Idir an dá linn, is í an tsábháilteacht an príomh-bhreithniú i gcónaí.

Tá an taighde reatha ar cheallraí dírithe den chuid is mó ar thionscal na ngluaisteán, a mbíonn a gcaighdeáin sábháilteachta chomh sriantach go ginearálta ná na caighdeáin a theastaíonn le haghaidh feidhmchlár eitlíochta nuair a bhíonn timpeallachtaí níos struis ag na cadhnraí.

Ba mhaith le SABERS cuidiú leis an gcaighdeán nua níos airde sin a shocrú le húsáid san eitlíocht trína chruthú go bhfuil sé indéanta go teicniúil agus go mbeidh sé brabúsaí go heacnamaíoch cadhnraí a dhéanamh.

Cad iad na riachtanais ar cheart do na cadhnraí soladstaide seo a chomhlíonadh? Bunaithe ar anailís ar na rudaí a d’fhéadfadh a bheith ag teastáil chun aerárthach leictreach praiticiúil a oibriú, ba iad na cúig bhreithniú a ndírigh SABERS orthu ná sábháilteacht, dlús fuinnimh, ráta scaoilte, dearadh pacáiste, agus inscálaitheacht.

Go bunúsach, caithfidh na cadhnraí seo a bheith sábháilte thar aon rud eile. Caithfidh siad méid ollmhór cumhachta a shealbhú agus an chumhacht sin a astú go héifeachtúil. Ba chóir go mbeadh cruth caol agus dlúth orthu freisin agus go bhforbrófaí iad leis an gcur chuige is mionsonraithe agus is críochnúla agus is féidir.

I ndeireadh na dála, tá SABERS ag cinneadh indéantacht cadhnraí sábháilte d’eitleáin leictrithe. Má éiríonn leo, d’fhéadfadh na nuálaíochtaí seo cuidiú le ré nua stórála cumhachta a chumasú d’aer-taisteal sa todhchaí.

Tá SABERS mar chuid den tionscadal Convergent Aeronautics Solutions, atá deartha chun na hacmhainní a theastaíonn ó thaighdeoirí NASA a thabhairt chun a fháil amach an bhfuil a gcuid smaointe chun cuid de na dúshláin theicniúla is mó san eitlíocht a réiteach indéanta, agus b’fhéidir fiú iad a shaothrú breise laistigh de NASA nó ag tionscal.

Roghnaithe le bheith ina ghníomhaíocht dhá bhliain a thosaigh an 1 Deireadh Fómhair, 2019, d’fhéadfadh síneadh a bheith mar thoradh ar bhriseadh isteach sa tóir a spreag an paindéim COVID-19, cé nach bhfuil aon rud socraithe fós.