Forskare och studenter i Graphene Flagship förbereder sig för två spännande experiment i samarbete med Europeiska rymdorganisationen (ESA) för att testa grafens livskraft för rymdtillämpningar. Båda experimenten kommer att starta mellan 6-17 november 2017, testa grafen i förhållanden med noll tyngdkraft för att bestämma dess potential i rymdtillämpningar, inklusive ljusframdrivning och termisk hantering.

The Graphene Flagship är ett paneuropeiskt forskningsinitiativ dedikerat till att utveckla ny teknik baserad på grafen, den enatomtjocka allotropen av kol med utmärkt elektrisk, mekanisk, termiska och optiska egenskaper. En grundläggande aspekt av Graphene Flagship är att utbilda studenter och unga forskare. Dessa ambitiösa rymdrelaterade experiment är ett utmärkt tillfälle för flaggskeppsstudenter och forskare att få nya erfarenheter inom spetsforskning. Gå med i Graphene Flagship när vi följer utvecklingen - från de tidiga stadierna i laboratoriet till ögonblicken av tyngdlöshet!

I ett helt elevledd experiment, ett team av Graphene Flagship-studenter från Delft Technical University (TU Delft; Nederländerna) kommer att delta i ESA Educations Drop Your Thesis! program. Deras framgångsrika förslag kommer att använda mikrogravitationsförhållanden i ZARM Drop Tower (Bremen, Tyskland) för att testa grafen för lätta segel. Genom att lysa laserljus på upphängda grafenmembran från flaggskeppspartnern Graphenea, experimentet kommer att testa hur mycket dragkraft som kan genereras, vilket kan leda till ett nytt sätt att driva satelliter i rymden med hjälp av ljus från lasrar eller solen.

Doktorandteamet - som heter GrapheneX - består av Santiago Cartamil Bueno, Davide Stefani, Vera Janssen, Rocco Gaudenzi, alla forskarstudenter i Herre van der Zants forskargrupp i TU Delft. Santiago Cartamil Bueno, projektledare för GrapheneX-teamet, sa "Vi delar upp uppgifter mellan teamet och saker och ting fungerar bra. Vi är mycket ambitiösa med kvaliteten på experimenten. Vi vill verkligen göra det ordentligt, så vi är fast beslutna att göra verklig vetenskap i det här projektet."

ESA Education släpper ditt examensarbete! Programmet erbjuder studenter möjligheten att designa ett experiment för ZARM Drop Tower i Bremen, Tyskland, som simulerar de låga gravitations- och vakuumförhållandena i rymden. ZARM Drop Tower på 146 m skapar extrema mikrogravitationsförhållanden ner till en miljondel av jordens gravitationskraft. I vakuum, en kapsel som innehåller experimentet slungas upp och ner i tornet, ger totalt 9,3 sekunders viktlöshet.

Samtidigt pågår ett experiment som undersöker hur grafen kan förbättra effektiviteten vid värmeöverföring i loop heat pipes - kylsystem som används flitigt i satelliter och flyginstrument. Experimentet är ett samarbete mellan Graphene Flagship-partners vid Microgravity Research Centre, Université libre de Bruxelles, Belgien; Cambridge Graphene Centre, Universitetet i Cambridge, STORBRITANNIEN; Institutet för organisk syntes och fotoreaktivitet, Italiens nationella forskningsråd (CNR), Italien; och Leonardo Spa, Italien, en global ledare inom flyg- tillverkning av en mängd olika komponenter och system för rymdtillämpningar.

En betydande del av slingvärmeröret är veken, vanligtvis gjord av porös metall. I detta experiment, vekarna kommer att beläggas med olika typer av grafenrelaterade material för att förbättra värmerörets effektivitet. De belagda vekarna kommer att testas i en parabolflygning med låg gravitation som drivs av ESA i samarbete med Novespace, Frankrike. Under varje 3-timmars flygning, det speciellt modifierade planet kommer att göra en serie av 30 paraboliska stigningar med cirka 25 sekunders viktlöshet i varje parabel.

Inblandade i experimentet är Graphene Flagship-forskarna Vanja Miškovi? och Fabio Iermano, båda arbetar på Microgravity Research Centre, och Lucia Lombardi och Yarjan Samad, båda vid Cambridge Graphene Centre. Förutom experimenten på marken, de unga forskarna kommer att uppleva viktlöshet ombord på låggravitationsflygen i november.

"Jag är verkligen exalterad eftersom det här kommer att bli min första upplevelse utan gravitation, ", sa Lombardi. "Tanken är att använda grafen för att förbättra värmeledningsförmågan och kapillärtrycket genom att odla en svamp i vekarnas porer, " tillade hon.

"Vi vill testa olika typer av beläggningar eftersom grafen och grafenoxid har olika egenskaper, men vi hoppas kunna uppnå bra resultat med båda beläggningarna, " tillade Miškovi?. "Jag är väldigt exalterad, Jag vet att det inte är många som får den här möjligheten."

Andrea Ferrari (University of Cambridge), Science and Technology Officer för Graphene Flagship och ordförande för dess ledningspanel tillade "Rymden är den nya gränsen för Graphene Flagship. Dessa initiala experiment kommer att testa livskraften hos grafenaktiverade enheter för rymdtillämpningar. De kombinerade styrkorna hos Graphene Flagship, Flaggskeppspartners och Europeiska rymdorganisationen samt global ledare inom flyg- och rymdtillämpningar Leonardo, ge en stark grund för att nå en högteknologisk beredskapsnivå."

Jari Kinaret (Chalmers tekniska högskola, Sverige), Direktör för flaggskeppet grafen, sa "Dessa två projekt exemplifierar den dubbla karaktären hos Graphene Flagship:loop heat pipe-projektet är inriktat på en specifik applikation, medan lättsegelprojektet är fast kopplat till grundforskning och bygger på den unika kombination av egenskaper som bara grafen kan erbjuda. Jag är särskilt stolt över det faktum att ett av dessa projekt initierades av studenter som arbetar på ett område som är helt frikopplat från rymdtillämpningar:detta visar kreativiteten hos nästa generations forskare, och visar de ibland överraskande kopplingarna mellan olika delar av vårt flaggskepp - eller kanske jag skulle säga rymdskepp?"

Följ utvecklingen på https://graphene-flagship.eu/material/Zero%20Gravity%20Graphene/Pages/default.aspx