V NASA i v jiných kosmických agenturách se konečně trochu rozjeli s průzkumem Sluneční soustavy. Pro budoucí kosmické lety budou potřebovat výkonné motory z nových materiálů.
A pomohou jim v tom nanotechnologie.
Materiálový vědec Pulickel Ajayan z Riceho univerzity a jeho kolegové vylepšili ve spolupráci s NASA vlákna z karbidu křemíku, která představují klíčovou součást materiálů pro pokročilé raketové motory. V NASA teď ke konstrukci raketových motorů používají keramické kompozitní materiály zesílené vlákny karbidu křemíku. Tyto materiály musí vydržet pekelné podmínky běžícího raketového motoru, především teploty až 1600 °C. Dnes používané kompozity mají jednu podstatnou slabinu. Působením kyslíku se stávají křehkými, a mohou dokonce prasknout.
Na Riceho univerzitě vylepšili stávající vlákna z keramických kompozitů pro raketové motory tak, že k nim přidali nanotrubičky a nanodrátky karbidu křemíku. Tímto zásahem se z vláken stala struktura připomínající suchý zip, s jeho zamotanými vlákny a háčky – jen nikoli v běžných rozměrech, ale v nanoměřítku. Suchý nanozip z karbidu křemíku se pěkně „zapne“, což značně vylepší vlastnosti keramického kompozitu. Vylepšený kompozit je méně náchylný k prasknutí a nanozip také chrání vlákna z karbidu křemíku, aby se k nim nedostal kyslík a nezměnil jejich chemickou strukturu.
Jak takový materiál vyrobit? Vědci nejprve nechali na vlákna karbidu křemíku působit katalyzátor ze železa a pak na ně nechali narůst porost uhlíkových nanotrubiček. Na závěr zahřáli takto připravená vlákna za vysoké teploty s práškovým křemíkem, čímž se uhlíkové nanotrubičky změnily v nanozip z karbidu křemíku.
Vylepšené keramické kompozity by měly podstatně snížit váhu raketových motorů. Díky nim bude totiž možné odstranit doposud nezbytný chladicí systém motoru a motory budou fungovat při ještě vyšších teplotách.