يتطلب نظام دعم الحياة في المحطة الفضائية استخلاص الرطوبة ومسببات الأمراض المحمولة جواً والملوثات من الهواء، مما يمنعه من أن يصبح سامًا عند استنشاقه. عادةً ما تفقد هذه المواد الماصة أو عوامل التنقية فعاليتها خلال فترة زمنية محدودة، مما يجعل من الضروري استبدال أنظمة الترشيح بانتظام.

  بينما يغامر رواد الفضاء باستكشاف المواقع الموجودة في النظام الشمسي، فإن فوائد التجديد المتكرر لإمدادات المهمة لن تكون ممكنة. ومن ثم فمن الضروري مراعاة قيود الوزن والمساحة المرتبطة بتعبئة جميع الإمدادات الضرورية التي ستكون مطلوبة لمثل هذه المهمة الاستكشافية طويلة المدى.

الحل الأساسي 

يعتمد عمر الخدمة للمادة الماصة على مساحة سطحها. كلما زاد ارتفاعه، كلما استمر النظام في دوره في تنقية الهواء لفترة أطول. لحل مشاكل كل من المساحة والوزن، يجب زيادة المساحة السطحية للمواد الماصة و/أو المنقية بشكل كبير.

جوهر المواد الكمومية  

تمتلك المواد الكمومية، بحكم مقياسها النانوي فائق الدقة، مساحة سطحية أعلى بكثير من المواد العادية، مما يجعلها أكثر تفاعلية وفعالية في أداء واجبها بأحجام صغيرة جدًا.

لوضع هذا في المنظور؛ 1 كجم من الجسيمات التي يبلغ حجمها 1 مم3 لها نفس مساحة سطح 1 مجم من الجسيمات النانوية التي يبلغ حجمها 1 نانومتر3. وهذا يعني أنه لتحقيق نفس أهداف المواد الماصة الغازية التي تم تحقيقها بواسطة 1 كجم من الجسيمات العادية التي يبلغ حجمها 1 مم3، ستكون هناك حاجة إلى 1 مجم فقط من الجسيمات النانوية بحجم 1 نانومتر3.

تتراوح المساحة السطحية للمواد الكمومية الخاصة بـNANOARC حاليًا بين 40 إلى 60 مترًا مربعًا/جم بينما تكون مساحة المواد المماثلة كيميائيًا القياسية المستخدمة لنفس عمليات تنقية الهواء عادةً في نطاق 1 - 16 متر مربع/جم أو أقل. ولهذا السبب، يمكن استخدام كميات أصغر بكثير من المواد الكمومية الخاصة بـNANOARC لتحقيق نفس الأهداف وإطالة عمر خدمة المرشحات المستخدمة في امتصاص الملوثات.

يتيح ذلك تخفيضًا كبيرًا في الوزن والمساحة، وبالتالي توفير مساحة أكبر للحمولة المطلوبة وتوفير الوقود، دون المساس بجودة الهواء على متن الطائرة. في الواقع، ستكون هناك حاجة أقل بكثير للتجديد ويمكن تخزين المزيد من المرشحات المصنوعة باستخدام المساحيق النانوية للمواد الكمومية الخاصة بـNANOARC بسهولة للنسخ الاحتياطي، في حالة ظهور الحاجة إلى استبدالها.

التخفيف من مسببات الأمراض المحمولة جوا  

إلى جانب المساحة السطحية العالية للمواد الكمومية، فإنها تمتلك خصائص فريدة في التخفيف من مسببات الأمراض الضارة، والتي لا تستطيع المواد القياسية تحقيقها: تتيح التأثيرات الكمومية نشاطًا مضادًا للأمراض في كل من البيئات المضيئة والمظلمة بينما تتطلب المواد النانوية العادية والأنظمة السائبة المقابلة التنشيط الضوئي ، لأداء نفس الواجب.

وبما أن المرشحات لا تعمل بالضرورة في المناطق المضيئة، ومن غير المرجح أن تكون البعثات الفضائية في مناطق مضاءة جيدًا لفترات طويلة من الوقت، فإن المواد التي يمكن أن تخفف من مسببات الأمراض المحمولة جواً في ظل هذه الظروف التشغيلية، تعتبر ضرورية.

هناك شيء واحد مؤكد: أن المساحة السطحية العالية لأسرة التحفيز النانوي للمواد الكمومية، ستعمل على إطالة عمر خدمة المرشحات بشكل كبير وتعزيز كفاءة تنقية الهواء في أنظمة دعم الحياة للمهام الفضائية واسعة النطاق.

Q-LHO

اللون: مسحوق نانو أبيض

التقاط ثاني أكسيد الكربون فعال عند 24 -204 درجة مئوية (الطين الجاف/الرطب): من ~ 85% كفاءة

احتجاز الغاز: بمتوسط 1100 - 1958 سم3 من ثاني أكسيد الكربون لكل جرام من المحفز النانوي

التطبيقات: ماص نانو فعال لثاني أكسيد الكربون ويمتص ثاني أكسيد الكربون أكثر من وزنه. يتم إطلاق الأكسجين (O2) كمنتج ثانوي.

DS - CAT PLUS *

مساحة السطح (BET) : 63520 م2/كجم

الهندسة النانوية: صفائح/رقائق رقيقة ذريًا (سمكها أقل من 1 نانومتر)

اللون: مسحوق نانو أبيض

إزالة الكبريت: 360 جم من الكبريت لكل جرام (0.035 أونصة) من محفز النانو

وقت الاختراق: ~ عام واحد (365 يومًا) لكل 16 جرامًا (0.56 أونصة) من محفز النانو

التطبيقات: محفز نانوي لإزالة الكبريت بالهيدروجين وإزالة النيتروجين بالهيدروجين، تثبيت الأسفلتين في الزيت تحت الظروف الحمضية، حجب معزز للأشعة فوق البنفسجية، مضاد للبكتيريا ومضاد للفطريات في الظلام، مثبط الحموضة/التآكل، عامل مضاد للحشف، مثبطات لهب خالية من الهالوجين، ماصة لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

*المنتج الثانوي بعد التقاط الكبريت قابل لإعادة الاستخدام/إعادة التسويق و/أو يمكن تجديده لاستخدامه مرة أخرى. اتصل بنا للحصول على الاستشارة/الدعم الفني.

DS - CAT *

مساحة السطح (BET) : 41530 م²/كجم

الهندسة النانوية: 5 نانومتر (0.005 ميكرومتر) جسيمات نانوية كروية

اللون: مسحوق نانو أبيض

إزالة الكبريت: 235.34 جم من الكبريت لكل جرام (0.035 أونصة) من محفز النانو

وقت الاختراق: ~ عام واحد (365 يومًا) لكل 25 جرامًا (0.88 أونصة) من محفز النانو

التطبيقات: محفز النانو لإزالة الكبريت بالهيدروجين وإزالة النيتروجين بالهيدروجين، تثبيت الأسفلتين في الزيت تحت الظروف الحمضية، حجب الأشعة فوق البنفسجية، مضاد للبكتيريا ومضاد للفطريات في الظلام، مثبط الحموضة/التآكل، عامل مضاد للحشف، مثبطات لهب خالية من الهالوجين، ماصة لثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

*المنتج الثانوي بعد التقاط الكبريت قابل لإعادة الاستخدام/إعادة التسويق و/أو يمكن تجديده لاستخدامه مرة أخرى. اتصل بنا للحصول على الاستشارة/الدعم الفني.

CCO  - جهاز تنقية غازات الاحتراق بتقنية النانو*

مساحة السطح (BET) : 38800 متر مربع/كجم

الهندسة النانوية: < 25 نانومتر: جسيمات نانوية مجوفة كروية

اللون: مسحوق نانو أبيض

إزالة الكبريت: 220 جم من الكبريت لكل جرام (0.035 أونصة) من محفز النانو

وقت الاختراق: ~ عام واحد (365 يومًا) لكل 31 جرامًا (1.09 أونصة)

التطبيقات: المحفز النانوي لإزالة الكبريت من غاز المداخن والتخلص من ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين الضار.

*المنتج الثانوي بعد التقاط ثاني أكسيد الكبريت قابل لإعادة الاستخدام/إعادة التسويق. اتصل بنا للحصول على الاستشارة/الدعم الفني.

MAG - O

مساحة السطح (BET) : 35930 م²/كجم

    اللون: مسحوق نانو أبيض

التطبيقات:  مبيد حيوي فعال ضد البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام (Escherichia coli وBacillus megaterium) والجراثيم البكتيرية (Bacillus subtillus). امتصاص الهالوجينات، وتثبيط التآكل في درجات الحرارة المنخفضة والعالية.

مادة ماصة نانوية فعالة للبروبيونالدهيد والبنزالدهيد والأمونيا وثنائي ميثيل أمين ونتروسودي إيثيل أمين والميثانول.