05/07/2024 Roulements SMB Limitée

Alors que la NASA se prépare à son premier alunissage depuis près de 50 ans, l’idée d’une colonisation spatiale se rapproche. Les projections indiquent que les voyages spatiaux commerciaux, le tourisme spatial, les stations spatiales en orbite et les habitats lunaires pourraient devenir une réalité d’ici 2050. Cependant, pour que cela soit possible, la technologie doit résister aux conditions difficiles de l’espace, notamment aux températures extrêmes et aux exigences de propulsion électrique. Ici, Chris Johnson, directeur général de SMB Bearings, discute du rôle essentiel de Roulements de précision En rendant possible l’habitation dans l’espace.

Dans les décennies qui ont suivi le lancement de Spoutnik 1, le premier satellite artificiel lancé dans l’espace par l’Union soviétique en 1957, des astronautes se sont rendus sur la Lune, des sondes robotiques ont exploré le système solaire et des instruments spatiaux ont découvert de nombreuses planètes en orbite autour d’étoiles lointaines. Ces réalisations ont ouvert la voie au prochain pas de géant : l’existence humaine durable au-delà de la Terre.

La NASA a déterminé Les cinq principales techniques Les vaisseaux spatiaux ont besoin de nombreux éléments nécessaires pour survivre dans l’espace lointain. Ces éléments comprennent les systèmes de survie, les technologies de propulsion active, la gestion thermique, la radioprotection et les systèmes de communication et de navigation statiques.

Le choix des bons matériaux pour ces technologies sera crucial pour garantir leur fiabilité. En effet, la mission principale du prochain programme de la NASA est Mission lunaire Artémis 2Le projet devrait être lancé en 2025, dans le but de garantir que tous les systèmes d’engins spatiaux fonctionnent de manière durable dans l’espace lointain. Ces composants comprendront des roulements de précision, qui feront partie intégrante de la sécurité et de la fiabilité des engins spatiaux et des habitats spatiaux.

Applications dans l’espace lointain

Les roulements de précision utilisés dans les applications aérospatiales doivent être conçus pour un fonctionnement à grande vitesse et une fiabilité à long terme, garantissant un fonctionnement fluide des systèmes de propulsion, des trajectoires précises et une utilisation efficace de l’énergie. Après tout, les technologies spatiales sont confrontées à un ensemble de défis qui nécessitent des solutions d’ingénierie précises pour atteindre des performances optimales. Les températures dans l’espace fluctuent entre des températures extrêmement chaudes et extrêmement froides, provoquant la flexion, la fissuration ou la défaillance des matériaux, mettant ainsi en danger l’intégrité des systèmes vitaux.

De plus, le vide de l’espace contraste fortement avec les conditions sur Terre. Les composants doivent s’adapter à l’absence de pression atmosphérique, ce qui peut entraîner des problèmes tels que le dégazage et la dégradation des matériaux. Des roulements de précision conçus avec des tolérances serrées et des matériaux avancés capables de résister à des changements thermiques extrêmes sont nécessaires, offrant stabilité et fiabilité là où d’autres composants pourraient tomber en panne.

Les rayonnements posent un autre défi majeur. Les rayons cosmiques, les éruptions solaires et autres sources de rayonnement peuvent perturber les appareils électroniques délicats et mettre en danger les objectifs de la mission. Dans cet environnement dangereux, les roulements de précision jouent un rôle crucial dans la protection des équipements sensibles, en fournissant une protection contre les effets nocifs des rayonnements et en maintenant la fonctionnalité des systèmes critiques.

De plus, les exigences des systèmes de propulsion spatiale soulignent l’importance des roulements de précision. Qu’il s’agisse d’alimenter des propulseurs ioniques, des gouvernes de manœuvre ou des panneaux solaires rotatifs, les mécanismes de propulsion s’appuient sur des roulements pour transmettre le mouvement avec un minimum de friction et une efficacité maximale.

Sécurité à bord des vaisseaux spatiaux

Qu’ils soient utilisés dans des mécanismes de survie, des moteurs de propulsion ou des systèmes d’amarrage, la conception de roulements pour les applications spatiales présente un ensemble unique de défis. Les températures extrêmes, allant de la chaleur extrême au froid, mettent à l’épreuve la flexibilité des matériaux jusqu’à leurs limites. Les conditions de vide privent également du luxe du support aérien et nécessitent des composants capables de résister à l’emprise du vide.

Les roulements destinés aux applications aérospatiales doivent idéalement adhérer à AS9102 Aéronautique et espace Article I Exigences de l’examenLe guide complet comprend les processus de fabrication d’une large gamme de pièces, des petits composants électriques aux grands assemblages structurels, qui sont tous vitaux dans les secteurs de l’aérospatiale et de la défense.

Dans le cadre de la norme AS9100, similaire au système de gestion de la qualité ISO 9001 mais conçue spécifiquement pour l’industrie aérospatiale, ces réglementations strictes imposent des exigences techniques strictes au roulement lui-même.

Portant

Pour les applications sous vide, les roulements ont… acier inoxydable Les anneaux, les billes et le diaphragme ont de faibles propriétés de dégazage. Ces roulements peuvent être associés à des lubrifiants aérospatiaux à très faible dégazage. Il n’est pas recommandé d’utiliser des joints en caoutchouc car ils contamineraient l’aspirateur.

Les revêtements au bisulfure de molybdène (MoS2) jouent également un rôle essentiel dans les performances et la longévité des roulements utilisés dans les applications aérospatiales. Dans le vide de l’espace, où les lubrifiants liquides s’évaporent ou se décomposent, le MoS2 agit comme un agent efficace Lubrifiant secRéduit considérablement la friction entre les surfaces de roulement, améliorant ainsi l’efficacité et les performances.

De plus, le MoS2 offre une excellente résistance à la corrosion, essentielle pour prolonger la durée de vie des roulements. Couramment appliqué sur les surfaces de roulement et utilisé pour lubrifier les systèmes mécaniques, le revêtement MoS2 garantit que les composants critiques restent fonctionnels et fiables tout au long de leur mission, ce qui les rend essentiels à la technologie spatiale.

Un autre revêtement sec fréquemment utilisé dans les applications aérospatiales est le bisulfure de tungstène (WS2) qui peut être appliqué sur les roulements par pulvérisation. Comme le MoS2, le WS2 réduit la friction de manière si significative que les roulements peuvent fonctionner à basse vitesse sans nécessiter de lubrification supplémentaire.

Le PEEK est un matériau à faibles émissions souvent utilisé dans les applications sous vide, en particulier avec les roulements entièrement en céramique de nitrure de silicium. Le PEEK est connu pour sa résistance aux températures élevées, aux produits chimiques, aux huiles et aux carburants. Le PEEK est souvent utilisé dans les joints, les garnitures et autres composants où la résistance aux environnements difficiles est requise. Cela offre une durabilité et des performances améliorées, en particulier dans des conditions extrêmes, où les joints en caoutchouc peuvent se détériorer ou contaminer l’environnement du roulement.

Une autre option est Pleine céramique Roulements en nitrure de silicium. Ces roulements fonctionnent bien dans un environnement sous vide et peuvent fonctionner à basse vitesse sans lubrification, ce qui les rend idéaux pour les applications aérospatiales.

À mesure que l’humanité se rapproche de la colonisation de l’espace, l’importance de l’ingénierie de précision devient de plus en plus évidente. Les roulements de précision sont essentiels à la fiabilité et à la sécurité des systèmes des engins spatiaux, garantissant que les missions peuvent résister aux conditions difficiles de l’espace. Des systèmes de survie aux mécanismes de propulsion, ces roulements pourraient ouvrir la voie au prochain pas de géant de l’humanité.

Visitez le site Web de SMB Bearings pour plus d’informations sur leurs produits. Roulements de précision Pour les applications spatiales.

Pseudomonas aeruginosa est responsable de plus de 500 000 décès par an dans le monde, dont plus de 300 000 sont associés à la résistance aux antimicrobiens. Les personnes atteintes de maladies telles que la maladie pulmonaire obstructive chronique (lésions pulmonaires liées au tabagisme), la fibrose kystique et la bronchectasie non kystique sont plus susceptibles de développer ces maladies.

On ne savait pas auparavant comment Pseudomonas aeruginosa avait évolué d’un organisme environnemental à un pathogène humain spécialisé. Pour enquêter, une équipe internationale dirigée par des scientifiques de l’Université de Cambridge a examiné les données ADN de près de 10 000 échantillons prélevés sur des individus, des animaux et des environnements infectés à travers le monde. Leurs résultats ont été publiés aujourd’hui dans la revue Science.

En cartographiant les données, l’équipe a pu créer des arbres évolutifs – des « arbres généalogiques » – qui montrent comment les bactéries présentes dans les échantillons sont liées les unes aux autres. Étonnamment, ils ont découvert que près de sept infections sur dix étaient causées par seulement 21 clones génétiques, ou « branches » de l’arbre généalogique, qui ont évolué rapidement (en acquérant de nouveaux gènes de bactéries voisines) et se sont ensuite répandus à l’échelle mondiale au cours des 200 dernières années. Cette propagation s’est probablement produite parce que les gens ont commencé à vivre dans des zones densément peuplées, où la pollution de l’air rendait nos poumons plus sensibles aux infections et où les risques de propagation de l’infection étaient plus grands.

Ces clones épidémiques ont une préférence intrinsèque pour infecter certains types de patients, certains préférant les patients atteints de mucoviscidose et d’autres les individus non atteints. Il a été démontré que la bactérie peut exploiter un défaut immunitaire jusqu’alors inconnu chez les personnes atteintes de mucoviscidose, leur permettant ainsi de survivre à l’intérieur des macrophages. Les macrophages sont des cellules qui « mangent » les organismes envahisseurs, les décomposent et empêchent la propagation de l’infection. Mais un défaut jusqu’alors inconnu du système immunitaire des patients atteints de mucoviscidose signifie qu’une fois que les macrophages « engloutissent » la bactérie Pseudomonas aeruginosa, ils sont incapables de s’en débarrasser.

Après avoir infecté les poumons, ces bactéries évoluent de différentes manières pour se spécialiser davantage dans un environnement pulmonaire particulier. Le résultat est que certaines copies peuvent être transmises entre patients FK et d’autres versions entre patients non FK, mais rarement entre groupes FK et groupes non FK.

Le professeur Andris Floto, directeur du Cystic Fibrosis UK Innovation Centre de l’Université de Cambridge et du Royal Papworth Hospital NHS Foundation Trust, et auteur principal de l’étude, a déclaré : « Nos recherches sur P. aeruginosa nous ont appris de nouvelles choses sur la biologie de fibrose kystique et a révélé des moyens importants par lesquels nous pourrions être en mesure de… Améliorer l’immunité contre les bactéries envahissantes dans ces conditions et potentiellement dans d’autres.

« D’un point de vue clinique, cette étude a révélé des informations importantes sur la bactérie Pseudomonas aeruginosa. L’accent a toujours été mis sur la facilité avec laquelle cette infection se propage parmi les patients atteints de mucoviscidose, mais nous avons montré qu’elle peut également se propager avec une facilité alarmante parmi d’autres patients. Cela a des conséquences très importantes pour le contrôle des infections hospitalières, où il n’est pas rare qu’une personne infectée se trouve dans une salle ouverte avec une autre personne présentant un risque élevé.

« Nous sommes très chanceux à l’hôpital Royal Papworth dans la mesure où nous disposons de chambres individuelles et avons développé et évalué un nouveau système de traitement de l’air pour réduire la quantité de bactéries en suspension dans l’air et protéger tous les patients. »

Le Dr Aaron Vaiman du Victor Philip Dahdali Heart and Lung Research Institute de l’Université de Cambridge et premier auteur de l’étude a déclaré : « Il est étonnant de voir à quelle vitesse ces bactéries évoluent et deviennent épidémiques et comment elles peuvent se spécialiser dans un domaine particulier. environnement pulmonaire. Nous avons vraiment besoin d’un dépistage systématique et proactif de tous les groupes de patients « à risque pour détecter et prévenir l’émergence de versions plus épidémiques ».

La recherche a été financée par Wellcome et la Cystic Fibrosis Foundation UK.

référence

Weimann, A et coll. Evolution et adaptation spécifique à l’hôte de Pseudomonas aeruginosa. Science; 4 juillet 2024 ; DOI : 10.1126/science.adi0908

Un prédateur des grands fonds avec une espérance de vie moyenne de 500 ans pourrait être la clé pour lutter contre les maladies cardiaques et vivre plus longtemps.

Les chercheurs pensent que le métabolisme indomptable du requin du Groenland pourrait détenir le secret de sa longue vie – et ils espèrent qu’il en sera de même pour nous.

On sait peu de choses sur le vertébré le plus ancien du monde, qui peut vivre des siècles dans le froid de l’océan Atlantique, du Canada à la Norvège et au large des côtes de l’Écosse.

On a découvert que l’un des requins était si ancien qu’il était né en 1624, l’année où l’Angleterre a déclaré la guerre à l’Espagne et établi sa première colonie dans les Caraïbes.

Le monstre incroyablement ancien a été découvert par l’Université de Copenhague, au Danemark.

Cela signifie qu’il a survécu au grand incendie de Londres, aux guerres civiles anglaise et américaine et aux deux guerres mondiales du siècle dernier.

Ces monstres, qui mesurent jusqu’à 23 pieds de long, sont connus pour manger des ours polaires.

Les observations de cette espèce sont connues pour être rares, car beaucoup d’entre elles vivent jusqu’à 600 mètres de profondeur sous la glace arctique.

Des recherches expérimentales suggèrent désormais que l’activité métabolique musculaire pourrait être un facteur important dans l’incroyable longévité du requin du Groenland.

Les nouvelles découvertes pourraient être essentielles pour améliorer la santé cardiaque et aider d’autres espèces à faire face au changement climatique.

Le chercheur principal Ewan Campbellson, doctorant à l’Université de Manchester, a déclaré : « Nous voulons comprendre quelles adaptations ils ont qui leur permettent de vivre aussi longtemps.

Les recherches présentées par M. Campbellson lors de la conférence annuelle de la Society for Experimental Biology à Prague ont montré que l’activité métabolique de l’espèce ne changeait pas en vieillissant, contrairement à d’autres espèces.

« La plupart des espèces présentent des différences dans leur métabolisme avec l’âge », a-t-il déclaré.

« Les résultats confortent notre hypothèse selon laquelle le requin du Groenland ne présente pas les mêmes signes classiques de vieillissement que les autres animaux. »

Les scientifiques ont effectué des tests enzymatiques sur des échantillons de tissus musculaires préservés de requins du Groenland, mesurant l’activité métabolique des enzymes.

L’équipe n’a trouvé aucune différence significative dans l’activité métabolique musculaire selon l’âge, ce qui suggère que le métabolisme ne semble pas diminuer avec le temps et pourrait jouer un rôle majeur dans la longévité.

Les chercheurs prévoient désormais de tester davantage d’enzymes et de types de tissus pour mieux comprendre l’activité métabolique du requin.

« Mon objectif ultime est de protéger les espèces et la meilleure façon d’y parvenir est de mieux les comprendre », a déclaré M. Campbellson.

« En étudiant le requin du Groenland et son cœur, nous pourrons peut-être mieux comprendre notre santé cardiovasculaire.

« Ce sont des problèmes qui deviennent progressivement plus courants et plus graves avec l’âge. »

Les chercheurs ont déjà cartographié l’ADN mitochondrial d’un requin de 16 pieds – le matériel génétique trouvé dans de minuscules corps en forme de batterie dans les cellules qui fournissent de l’énergie.

Les chercheurs espèrent connaître les facteurs qui déterminent l’espérance de vie de différentes espèces, dont les humains.

Une étude de ses os et de ses tissus réalisée par l’Université arctique de Norvège pourrait également fournir des indices sur les effets du changement climatique et de la pollution sur une longue période.