Industrie

Nieuw metallic glas kan sierlijke NASA-rovers creëren

Nieuw metallic glas kan sierlijke NASA-rovers creëren


Zo veel van de efficiëntie van een robot zit in zijn versnellingen. Voor speciale behoeften, zoals het verzamelen van grondmonsters op een andere planeet, kunnen tandwielen het succes van een robot maken of breken.

NASA's Jet Propulsion Laboratory meldde onlangs dat het werkt aan een nieuw type glas om zijn robots te helpen. Meer specifiek zou het nieuwe glas rovers helpen bij het verkennen van ijsplaneten. Bulk metallic glas (BMG) zou NASA kunnen helpen energie, tijd en geld te besparen op warme smeermiddelen voor die rovers.

"In staat zijn om tandwielen te bedienen bij de lage temperatuur van ijzige manen, zoals Europa, is een potentiële game-wisselaar voor wetenschappers", zei NASA-programmamanager R. Peter Dillon.

BMG's zijn geen nieuwe ontdekking. Ze zijn oorspronkelijk gemaakt bij Caltech in de jaren zestig. Metalen brillen zijn gebruikt vanwege zowel hun sterkte als elasticiteit in alles, van golfclubs tot mobiele telefoons. Wetenschappers hebben er echter moeite mee ze in robots en rovers te passen.

"Hoewel BMG's al lang worden onderzocht, is het moeilijk gebleken om te begrijpen hoe ze moeten worden ontworpen en geïmplementeerd in structurele hardware", aldus NASA-technoloog Douglas Hofmann.

"Ons team van onderzoekers en ingenieurs bij JPL, in samenwerking met groepen bij Caltech en UC San Diego, hebben BMG's eindelijk aan de nodige tests onderworpen om hun potentiële voordelen voor NASA-ruimtevaartuigen aan te tonen. Deze materialen kunnen ons mogelijk oplossingen bieden voor mobiliteit in ruwe omgevingen, zoals op Jupiters maan Europa. "

BMG's trokken de aandacht van het ruimteprogramma met hun lage smelttemperaturen. Ze worden gegoten met spuitgiettechnologie, net zoals moderne kunststoffabrikanten dat doen met grootschalige productie. BMG's hebben een hoge weerstand tegen de kou. Ze worden niet broos zoals plastic of andere dunnere metalen. Door deze kwaliteit kunnen door BMG gemaakte tandwielen onder de koudste omstandigheden werken.

Meer specifiek is NASA van plan om de BMG's te gebruiken in spanningsgolfversnellingen. Deze tandwielen zijn te vinden in bijna alle dure robots, en ze zijn voorzien van een flexibele metalen ring. BMG-versies van deze versnellingen zouden beter presteren dan de huidige alternatieven terwijl ze tegen een fractie van de kosten worden gemaakt.

De laatste onderzoeksresultaten tonen aan dat de versnellingen een hoog koppel bieden en gemakkelijk draaien. Ze hadden geen glijmiddel nodig, zelfs niet bij temperaturen van -200 graden Celsius.

Achtergrondmuziek hebben een niet-kristallijne microstructuur. Wanneer ze na het smelten snel worden afgekoeld (1.000 graden Celsius per seconde), blijft hun 'vloeibare' atomaire structuur behouden. Door deze snelle afkoeling kan het worden gevormd en geblazen, net als glas met warmte.

[Afbeelding met dank aan Wikipedia]

De ontwikkeling van NASA dient als een lakmoesproef van BMG's in robotica in het algemeen. Als NASA BMG's met succes zou toepassen op hun rovers, zouden BMG's standaardgebruik voor robotica kunnen worden. Massaproductie van metalen onderdelen van glas zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de robotica-industrie, door goedkope maar duurzame onderdelen voor cruciale robots te creëren.

"Dit geldt met name voor humanoïde robots, waar tandwielen in de gewrichten erg duur kunnen zijn, maar nodig zijn om schuddende armen te voorkomen", zei Hoffman. "De prestaties bij lage temperaturen voor JPL-ruimtevaartuigen en rovers lijken een gelukkig bijkomend voordeel te zijn."

De artikelen zijn in twee artikelen gepubliceerd. Je kunt ze vinden in Geavanceerde technische materialen en Wetenschappelijke rapporten. Kijk voor meer informatie en ontwikkelingen op de website van NASA Jet Propulsion Labs.

Via NASA

ZIE OOK: NASA vraagt ​​de wereld 'Wat moeten we doen met astronautenpoep?'


Bekijk de video: Mars 2020 Perseverance Rover - Whats Different This Time? A Narrated Explanation.