Исследование моделирует новый метод ускорения наночастиц

Команда смоделировала систему, которая использует свет для генерации электромагнитного поля. Используются нейтральные наночастицы из стекла или другого материала, который изолирует, а не проводит электрические заряды. Наночастицы становятся поляризованными.

Все положительные заряды смещаются в направлении поля, а отрицательные – в противоположном направлении. Он создает внутреннее электрическое поле, которое создает силу для перемещения частиц из резервуара, которые проходят через инжектор, а затем вылетают из ускорителя для создания тяги.

Исследование, которое проводилось около восьми лет, аналитически показало, что методика может работать, и предложило параметры для достижения успеха.
«Задача состоит в том, чтобы выбрать правильную диэлектрическую проницаемость среды, правильное количество заряда, в котором все это происходит», – сказал Джошуа Рови, доцент кафедры аэрокосмической техники инженерного колледжа Грейнджера в Университете штата Нью-Йорк. «Вы должны выбрать правильные материалы для самих наночастиц, а также материала, окружающего наночастицы, когда они движутся через структуру."
Этот метод основан на области физики, называемой плазмоникой, которая изучает, как оптический свет или оптические электромагнитные волны взаимодействуют с наноразмерными структурами, такими как стержень или призма.

Рови объяснил, что когда свет попадает на наноразмерную структуру, происходит резонансное взаимодействие. Он создает сильные электромагнитные поля рядом с этой структурой. И эти электромагнитные поля могут управлять частицами, применяя силы к наноразмерным частицам, которые находятся рядом с этими структурами.

Исследование было сосредоточено на том, как подавать наночастицы в структуру ускорителя или инжектора и как углы пластин в инжекторе влияют на силы, действующие на эти наночастицы.
«Одним из основных мотивирующих факторов для концепции было отсутствие или отсутствие источника питания в космосе», – сказал Рови. «Если мы сможем просто использовать солнце напрямую, чтобы солнце светило прямо на сами наноструктуры, отпадет необходимость в источнике электропитания или солнечной панели для обеспечения энергии."

Рови сказал, что это исследование было численным моделированием. Следующим шагом будет создание наноразмерных структур в лаборатории, загрузка затем в систему, применение источника света и наблюдение за движением наночастиц.
Исследование «Инжектор наночастиц для фотонных манипуляторов с использованием диэлектрофореза» было написано Джейкобом Мазером и Джошуа Л. Рови. Он появляется в AIP Advances.

Этот проект был поддержан Управлением научных исследований ВВС США, грантом программы NASA Innovative Advanced Concepts и Миссурийским университетом науки и технологий через стипендию канцлера.

4 комментария к “Исследование моделирует новый метод ускорения наночастиц”

Оставьте комментарий