研究将动摇太空任务

澳大利亚国立大学(ANU)的一项新研究发现，许多2D材料不仅能够承受被送入太空的需求，而且还可能在恶劣条件下茁壮成长。

它可能影响用于建造从卫星电子设备到太阳能电池和电池的所有材料的类型 - 使未来的太空任务更容易获得，并且发射成本更低。

博士候选人和主要作者Tobias Vogl对2D材料是否能承受强烈辐射特别感兴趣。

“空间环境显然与我们在地球上所拥有的非常不同。因此我们将各种2D材料暴露在与我们在太空中所期望的辐射水平相当的水平，”Vogl先生说。

“我们发现大多数这些设备都处理得很好。我们正在研究电气和光学特性，基本上没有看到太大差异。”

在卫星绕地球轨道运行期间，它受到加热，冷却和辐射的影响。虽然已经做了大量的工作来证明2D材料在温度波动方面的稳健性，但辐射的影响在很大程度上是未知的 - 直到现在。

ANU团队进行了大量模拟，以模拟潜在轨道的空间环境。这用于将2D材料暴露于预期的辐射水平。他们发现一种材料在受到强烈伽马辐射时实际上得到了改善

“在伽马射线照射后材料越来越强 - 它让我想起了绿巨人，”沃格尔先生说。

“我们谈论的辐射水平高于我们在太空中看到的水平 - 但我们实际上看到材料变得更好或更亮。”

Vogl先生说，这种特定材料可能用于检测其他恶劣环境中的辐射水平，例如近核反应堆场地。

“这些2D材料的应用将非常灵活，从石墨烯增强的卫星结构 - 比钢材硬5倍 - 更轻，更高效的太阳能电池，这将有助于实际进行实验空间。”

在测试的器件中有原子级薄的晶体管。晶体管是每个电子电路的关键部件。该研究还测试了量子光源，这可以用来形成沃格尔先生所描述的未来量子互联网的“骨干”。

“它们可以用于基于卫星的远程量子加密网络。这种量子互联网将成为黑客攻击的证据，这在网络攻击和数据泄露不断发展的时代比以往任何时候都更加重要。”

“澳大利亚已经是量子技术领域的世界领导者，”资深作者Ping Koy Lam教授说。

“鉴于最近澳大利亚航天局和澳大利亚国立大学自己的空间研究所的成立，这项工作表明我们还可以在国际上利用量子技术来加强太空仪器的竞争。”