যাদুকর তাপ নিরোধক উপাদান - এয়ারজেল

মঙ্গল গ্রহের পৃষ্ঠ পৃথিবীর তুলনায় অনেক ঠান্ডা, সর্বনিম্ন তাপমাত্রা -100 ডিগ্রির নিচে। এত কম তাপমাত্রার পরিবেশে, রোভার কীভাবে তাপ নিরোধক সমস্যার সমাধান করে?

প্রকৃতপক্ষে, পৃথিবীর কক্ষপথে মহাকাশযান এবং চন্দ্র পৃষ্ঠের অনুসন্ধানগুলিও কঠোর তাপমাত্রার পরিবেশের মুখোমুখি হয়। তুলনামূলকভাবে আরামদায়ক তাপমাত্রার পরিবেশে কাজ করা মহাকাশযানের সরঞ্জামগুলি বজায় রাখার জন্য, সাধারণত মহাকাশযানে এক ধরণের নিরোধক স্থাপন করে যার নাম মাল্টি-লেয়ার তাপ নিরোধক উপাদান "পোশাক" যাতে বাহ্যিক পরিবেশ ঠান্ডা বা গরম যাই হোক না কেন মহাকাশযানটি প্রভাবিত হবে না। .

যাইহোক, মাল্টি-লেয়ার তাপ নিরোধক উপাদানটির শুধুমাত্র ভ্যাকুয়ামে ভাল তাপ নিরোধক কর্মক্ষমতা রয়েছে। মঙ্গলের পৃষ্ঠে প্রায় 800Pa এর কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাস পরিবেশে, এর তাপ নিরোধক প্রভাব হারিয়ে গেছে। এজন্য রোভারটিকে অ্যারোজেল দিয়ে উত্তাপিত করা দরকার।

এয়ারজেল হল একটি ন্যানোপোরাস কঠিন পদার্থ যেখানে বিচ্ছুরণের মাধ্যম হল গ্যাস এবং কোলয়েডাল কণা বা পলিমার অণুগুলি একটি নেটওয়ার্ক কাঠামোতে একত্রিত হয়। এয়ারজেল নেটওয়ার্ক কাঠামোর মৌলিক কণার ব্যাস হল 1-20 nm, এবং ছিদ্রের আকার হল 1-100 nm। যেহেতু উপাদানের ছিদ্রের আকার বায়ুর অণুর গড় মুক্ত পথের চেয়ে ছোট, তাই গ্যাস পরিচলন কার্যকরভাবে দমন করা যেতে পারে।

তাহলে, অ্যারোজেল সম্পর্কে এত যাদুকর কি?

1) ভাল তাপ নিরোধক কর্মক্ষমতা

তাপ নিরোধকের জন্য ব্যবহৃত PTFE-এর তাপ পরিবাহিতা হল {{0}}.27W/(m•K), যখন ন্যানো-অ্যারোজেলের তাপ পরিবাহিতা সাধারণত 0.02W/(m•K), যা শুধুমাত্র PTFE এর 1/13। . এর কারণ হল কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাস মঙ্গলগ্রহের বায়ুমণ্ডলে ছোট ফাঁকে স্থির থাকে, যাতে পরিবাহী তাপ স্থানান্তর বিকাশ করা যায় না। এয়ারজেলের মাইক্রোস্ট্রাকচার তুলনামূলকভাবে পাতলা, এবং তাপ স্থানান্তর পথ দীর্ঘ, যা তাপ সঞ্চালন ক্ষমতা হ্রাস করে। অতএব, কম ঘনত্বের ন্যানো-অ্যারোজেল উপাদানটি মঙ্গল রোভারের তাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার জন্য সেরা তাপ নিরোধক উপাদান।

(2) হালকা ওজন

লোহার ঘনত্ব হল 7800kg/m3, যার মানে হল 1 ঘনমিটার লোহার ওজন 7.8 টন; বাতাসের ঘনত্ব হল 1.29kg/m3, যার মানে হল 1 ঘনমিটার বাতাসের ওজন 1.29 কিলোগ্রাম। মার্স রোভার দ্বারা ব্যবহৃত এয়ারজেলের ঘনত্ব হল 30kg/m3, যা বাতাসের প্রায় 23 গুণ। অ্যারোজেল উত্পাদনের সময়, জেলের তরলটি গ্যাস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, প্রচুর গর্ত এবং কাঠামোগত কোষ তৈরি করে, তাই ঘনত্ব অত্যন্ত কম।