麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)明了一種小型 3D 打印推進(jìn)器，可以發(fā)射純離子流。該推進(jìn)器未來可用作微型衛(wèi)星的低成本、高效推進(jìn)源。推進(jìn)器是同類產(chǎn)品中第一個(gè)完全使用增材工藝制造的。

它是使用 3D 打印和氧化鋅納米線的水熱生長(zhǎng)相結(jié)合構(gòu)建的。麻省理工學(xué)院還指出，它是同類產(chǎn)品中第一個(gè)從用于產(chǎn)生推進(jìn)力的離子液體中產(chǎn)生純離子的推進(jìn)器。純離子使推進(jìn)器比類似設(shè)備更高效，并為每單位推進(jìn)劑流量提供更大的推力。

納米推進(jìn)器非常小，只有一角硬幣那么大。它提供的推力很小，并且在十分之幾微牛頓的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。從這個(gè)角度來看，麻省理工學(xué)院表示，推力相當(dāng)于漢堡包上芝麻重量的一半。

雖然總推力很小，但 CubeSat 或其他小型衛(wèi)星可以使用少量推力在軌道的無摩擦環(huán)境中加速或機(jī)動(dòng)。推進(jìn)器以電動(dòng)方式運(yùn)行，產(chǎn)生噴射出的加速帶電粒子的精細(xì)噴霧，以產(chǎn)生推進(jìn)力。

這些顆粒來自一種稱為離子液體的液態(tài)鹽。麻省理工學(xué)院的設(shè)計(jì)有一個(gè) 3D 打印的身體，帶有一個(gè)離子液體庫和一個(gè)微型發(fā)射錐森林，上面涂有在錐體表面水熱生長(zhǎng)的氧化鋅納米線。當(dāng)在發(fā)射器和 3D 打印提取器電極之間施加電壓時(shí)，帶電粒子會(huì)從發(fā)射器尖端噴出。

使用質(zhì)譜法檢測(cè)純離子射流。通常，由離子液體產(chǎn)生的電噴霧包含離子和與中性分子混合的其他種類的離子。研究人員說，純離子射流是一個(gè)驚喜，該團(tuán)隊(duì)仍然不確定它是如何產(chǎn)生的。