Dissertação

Thermal Influence on the Diamagnetic Properties of Pyrolytic Graphite: Applications in Space and High Speed Transportation EVALUATED

O controlo de atitude de satélites exige-se, para aplicações tais como direccionamento de câmaras ou antenas, preciso, rápido e utilizando a mínima energia possível. Os sistemas e controlo de atitude actuais requerem combustível e elevada potência, e são muitas vezes incapacitados por falhas mecânicas. Neste documento, é proposto um novo conceito para um sistema de controlo de atitude. Este utiliza as características diamagnéticas da grafite pirolítica levitando sob a influência do campo magnético terrestre. Os materiais diamagnéticos são utilizados para estabilizar a levitação magnética, mas também levitam quando submetidos a um campo magnético. Ademais, as propriedades diamagnéticas da grafite pirolítica dependem da temperatura. Assim, é possível gerar um torque na grafite aquecendo pequenas secções desta. Nesta dissertação, este fenómeno é estudado, analisado e as suas aplicações discutidas. Particularmente, o satélite ECOSat, em desenvolvido pela Universidade de Vitória, levará a bordo uma experiência científica desenhada para explorar e validar este fenómeno. Uma das experiências a bordo do satélite consiste numa placa de grafite pirolítica que, estando envolvida pelo campo magnético da Terra, produzirá um torque quando uma secção da placa é aquecida pela irradiação de um laser de infravermelhos. É também proposto e analisado um novo método de levitação e propulsão para comboios maglev. Este método requer que o comboio tenha uma base de grafite pirolítica que, estando sobre a linha de electroímanes, fá-lo-ia levitar. Este efeito de controlo das propriedades diamagnéticas da grafite pirolítica através de radiação nunca fora completamente explorado, nem aplicado a um sistema de controlo de atitude.
controlo óptico, controlo de atitude, diamagnetismo, grafite pirolítica, actuador magnético, laser

Abril 22, 2016, 10:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado