Michael D. Holloway

Synthesizing Materials in Microgravity

Unlocking Novel Materials Beyond Earth's Limits. Sprachen: Englisch
eBook (epub), 222 Seiten
EAN 9781040436660
Veröffentlicht Oktober 2025
Verlag/Hersteller Taylor & Francis eBooks

Auch erhältlich als:

Buch (Hardcover)
191,20
197,99 inkl. MwSt.
Teilen
Beschreibung

Synthesizing Materials in Microgravity: Unlocking Novel Materials Beyond Earth's Limits reveals how space-based environments unlock breakthroughs in material design by eliminating Earth's gravitational constraints. On Earth, gravity induces convection, sedimentation, and pressure gradients that compromise material quality during crystallization, solidification, polymerization, and sintering. In microgravity, such as aboard the ISS, these forces are minimized, enabling precise control of atomic arrangements, phase transitions, and microstructure formation. The result: materials with superior structural, electrical, and thermal properties once thought unattainable. This book presents cutting-edge experiments from space, bridging theoretical foundations with real-world case studies across alloys, ceramics, semiconductors, and polymers. With high-quality visuals, it demystifies complex phenomena and highlights future commercial and scientific frontiers. A vital resource for scientists, engineers, and innovators seeking new material horizons.

Portrait

President of 5th Order Industry which provides training, failure analysis, and designed experiments, 40 years' experience in industry starting with research and product development for Olin Chemical and WR Grace, Rohm & Haas, GE Plastics, and reliability engineering and analysis for NCH, ALS, and SGS, a subject matter expert in failure analysis, reliability engineering, and designed experiments for science and engineering, an I hold 16 professional certifications, a patent, a MS Polymer Engineering, BS Chemistry, BA Philosophy, authored 12 books, contributed to several others, cited in over 1000 manuscripts and several hundred master's theses and doctoral dissertations.

Inhaltsverzeichnis

I. Introduction . A. Background and Context o The role of gravity in material synthesis on Earth o Limitations posed by gravity in producing uniform and defect-free materials . B. Significance of Microgravity Research o Unique physical and chemical phenomena in microgravity o Potential for novel material properties and structures . C. Objective o Explore the synthesis of organics, ceramics, alloys, and polymers in microgravity o Highlight advancements, challenges, and future opportunities II. Theoretical Basis of Material Synthesis in Microgravity . A. Fundamental Effects of Microgravity on Material Behavior o Reduced buoyancy-driven convection o Absence of sedimentation o Enhanced diffusion-dominated processes . B. Thermodynamics and Kinetics in Zero Gravity o Heat and mass transfer considerations o Phase separation and crystallization behavior III. Synthesis of Organic Materials in Microgravity . A. Overview of Organic Material Synthesis o Types of organic compounds synthesized in space . B. Microgravity Effects on Organic Synthesis o Uniform polymerization and crystallization o Reduced defect formation . C. Case Studies and Experiments o Protein crystal growth in microgravity o Organic semiconductor synthesis IV. Synthesis of Ceramic Materials in Microgravity . A. Challenges in Terrestrial Ceramic Synthesis o Gravity-induced defects and phase separation . B. Microgravity Techniques for Ceramic Fabrication o Vapor deposition methods o Controlled sintering processes . C. Applications of Microgravity-Synthesized Ceramics o High-performance optical materials o Advanced thermal barrier coatings V. Synthesis of Metallic Alloys in Microgravity . A. Alloy Solidification Under Gravity vs. Microgravity o Gravity-induced segregation and crystal defects . B. Techniques for Alloy Synthesis in Microgravity o Electromagnetic levitation o Containerless processing . C. Case Studies and Results o Ti-Al and Ni-based superalloys o Amorphous metal formation . D. Applications of Space-Synthesized Alloys o Aerospace components o High-strength, lightweight materials VI. Synthesis of Polymers in Microgravity . A. Effects of Gravity on Polymerization Processes o Density gradients and phase separation . B. Microgravity-Enabled Polymerization Techniques o Emulsion polymerization o Controlled radical polymerization . C. Unique Properties of Space-Synthesized Polymers o Enhanced structural homogeneity o Tailored thermal and mechanical properties . D. Applications in Medicine, Aerospace, and Electronics o Biomedical implants o Conductive polymers for space electronics VII. Experimental Facilities and Platforms for Microgravity Research . A. International Space Station (ISS) . B. Parabolic Flights and Drop Towers . C. Space-Based Research Laboratories and Satellites . D. Technological Challenges and Innovations VIII. Challenges and Limitations in Space Material Synthesis . A. Cost and Logistics of Space Missions . B. Limited Experimental Time and Resources . C. Scale-Up Challenges for Terrestrial Applications . D. Safety and Environmental Concerns IX. Future Prospects and Emerging Technologies . A. Automation and AI in Space Manufacturing . B. Additive Manufacturing and 3D Printing in Microgravity . C. Long-Term Vision: Space-Based Factories . D. Potential for Commercialization and Market Impact X. Conclusion . A. Summary of Key Findings . B. Implications for Material Science and Engineering . C. Final Thoughts on the Future of Space-Based Material Synthesis XI. References . Peer-reviewed articles, books, and reports on microgravity materials science XII. Appendices . Glossary of Key Terms . Additional Data Tables or Diagrams

Technik
Dieses eBook wird im epub-Format geliefert und ist mit einem Adobe Kopierschutz (DRM) versehen. Sie können dieses eBook mit allen Geräten lesen, die das epub-Format und den Adobe Kopierschutz (DRM) unterstützen.
Zum Beispiel mit den folgenden Geräten:
• tolino Reader 
Laden Sie das eBook direkt über den Reader-Shop auf dem tolino herunter oder übertragen Sie das eBook auf Ihren tolino mit einer kostenlosen Software wie beispielsweise Adobe Digital Editions. 
• Sony Reader & andere eBook Reader 
Laden Sie das eBook direkt über den Reader-Shop herunter oder übertragen Sie das eBook mit der kostenlosen Software Sony READER FOR PC/Mac oder Adobe Digital Editions auf ein Standard-Lesegeräte mit epub- und Adobe DRM-Unterstützung. 
• Tablets & Smartphones 
Möchten Sie dieses eBook auf Ihrem Smartphone oder Tablet lesen, finden Sie hier unsere kostenlose Lese-App für iPhone/iPad und Android Smartphone/Tablets. 
• PC & Mac 
Lesen Sie das eBook direkt nach dem Herunterladen mit einer kostenlosen Lesesoftware, beispielsweise Adobe Digital Editions, Sony READER FOR PC/Mac oder direkt über Ihre eBook-Bibliothek in Ihrem Konto unter „Meine eBooks“ -„online lesen“.
Schalten Sie das eBook mit Ihrer persönlichen Adobe ID auf bis zu sechs Geräten gleichzeitig frei.
Bitte beachten Sie, dass die Kindle-Geräte das Format nicht unterstützen und dieses eBook somit nicht auf Kindle-Geräten lesbar ist.
Barrierefreiheit
Status der Barrierefreiheit
EPUB Accessibility 1.1
WCAG Version 2.2
WCAG Stufe AA

Alternativbeschreibungen
Kurze Alternativtexte

Navigation
Inhaltsverzeichnis mit Links
Register mit Links

Audio
Alle Inhalte über Text-to-Speech-Bildschirmlesegeräte oder ertastbare Lesegeräte (Brailleschrift) zugänglich
Hersteller
Libri GmbH
Europaallee 1

DE - 36244 Bad Hersfeld

E-Mail: gpsr@libri.de

Das könnte Sie auch interessieren

Verena Keßler
Gym
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
16,99
Gabriel Yoran
Die Verkrempelung der Welt
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
18,99
Maja Göpel
Unsere Welt neu denken
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
3,99
Dorothee Elmiger
Aus der Zuckerfabrik
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
13,99
Aya Jaff
Broligarchie
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
19,99
Hans Rosling
Factfulness
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
18,99
Sofort lieferbar (Download)
0,00
Sofort lieferbar (Download)
22,99
Sofort lieferbar (Download)
0,00
David Graeber
Bullshit Jobs
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
13,99
Jimmy Wales
TRUST
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
23,99
Max Tegmark
Leben 3.0
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
14,99
Benjamín Labatut
Das blinde Licht
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
11,99
Heike Geißler
Arbeiten
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
14,99
Benjamín Labatut
MANIAC
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
13,99
Sarah Stein Lubrano
Don't Talk About Politics
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
15,99
Gregor Gysi
Was Politiker nicht sagen
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
11,99
Jessica Bruder
Nomaden der Arbeit
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
6,99
Stefan Schmalz
Abgehängt im Aufschwung
eBook (pdf)
Sofort lieferbar (Download)
0,00
Sofort lieferbar (Download)
0,00
Timothy Ferriss
Die 4-Stunden-Woche
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
3,99
Chris Mowles
Complexity
eBook (pdf)
Sofort lieferbar (Download)
48,49
Bernhard Kegel
Mit Pflanzen die Welt retten
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
10,99
Mirjam Müller
Karriere nach der Wissenschaft
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
24,99
Elisa Hoven
Das Ende der Wahrheit?
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
18,99
Tillmann Bendikowski
Hitlerwetter
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
12,99
Jane F. McAlevey
No Shortcuts
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
8,49
Niklas Luhmann
Der neue Chef
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
9,99
Sofort lieferbar (Download)
14,99
Nicole Mayer-Ahuja
Klassengesellschaft akut
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
22,99
Hoimar Von Ditfurth
Zusammenhänge
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
9,99
Maria Neubauer
Korruption und Schattenwirtschaft
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
0,00
Stefan Klein
Das All und das Nichts
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
12,99
Dirk Oschmann
Der Osten: eine westdeutsche Erfindung
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
10,99
Stefan Kühl
Schattenorganisation
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
23,99
Ralf Konersmann
Außenseiter
eBook (epub)
Sofort lieferbar (Download)
22,99