Airbus y la Universidad de Surrey han desarrollado una robusta nano barrera multicapa para polímeros reforzados con fibra de carbono ultraligeros y estables que podrían usarse para construir los futuros instrumentos que integren las próximas misiones espaciales.
Airbus ha estado utilizando polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) en sus naves espaciales y estructuras de instrumentos durante muchos años. Buenos ejemplos son los dos satélites GRACE FO que están rastreando el movimiento de agua líquida, hielo y masas de tierra debido al cambio climático, y BepiColombo, que explorará Mercurio. En ese tipo de misiones, los CFRP ofrecen muchas ventajas, en particular, una alta relación resistencia/peso.
Pero las aplicaciones son limitadas porque el material absorbe humedad, a menudo liberado como gas durante una misión. Esto afecta la estabilidad dimensional y la alineación de las estructuras ópticas de carga útil. Los ingenieros pueden tratar de minimizar este problema realizando procedimientos largos y costosos como el secado, las recalibraciones y la cocción, todo lo cual puede no resolver completamente el problema.
Ahora, los científicos e ingenieros de Airbus y la Universidad de Surrey han encontrado una solución: una nano-barrera de varias capas que se une con el CFRP y elimina la necesidad de múltiples etapas de horneado y el almacenamiento controlado requerido en su estado desprotegido.
El profesor Ravi Silva, director del Instituto de Tecnología Avanzada de la Universidad de Surrey, confía en que el compuesto reforzado recientemente suponga una “mejora significativa sobre métodos y materiales similares que ya están en el mercado”.
Esta delgada barrera, que mide solo submicrómetros de espesor, en comparación con las decenas de micrómetros de los recubrimientos de misiones espaciales actuales, es menos susceptible al estrés y la contaminación en la superficie, manteniendo su integridad incluso después de múltiples ciclos térmicos.
“Estos resultados alentadores sugieren que nuestra barrera podría eliminar los considerables costes y problemas asociados con el uso de CFRP en misiones espaciales”, comenta Silva.
En el futuro, el recubrimiento también podría ofrecer beneficios significativos en otras áreas del negocio de Airbus. Por ejemplo, aumento de la resistencia al desgaste, propiedades de barrera para muchos tipos de sustancias, protección contra la erosión del oxígeno atómico en la órbita terrestre baja o ajustes de las propiedades termoópticas.
