Estructures espacials ultraràpides
2007/03/01 Imaz Amiano, Eneko - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa | Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Aquestes estructures es fabriquen a partir d'un teixit de fibra de carboni i de polímers termoplàstics, és a dir, polímers ablandables i adaptables a l'escalfament, que en refredar-se es regeixen i mantenen la forma donada. Els polímers termoplàstics poden escalfar-se, modelar-se i refredar-se tantes vegades com es desitgi sense deteriorar-se, la qual cosa és necessari per a l'estudi dels materials espacials, ja que és imprescindible realitzar proves repetides.
Dos tipus de teixits, cinc polímers
En un projecte dut a terme en el centre de recerca Inasmet-Tecnalia, amb el suport de l'AQUESTA i la participació d'altres institucions, s'han provat dos tipus de teixits i cinc polímers. Quant als teixits, han treballat amb dues fibres de carboni de diferents característiques mecàniques i gramatges. Quant als polímers, s'han analitzat tres polímers comercials --poliamida, polietilè d'alta densitat i polipropilè- i altres dos formulats a mesura --polimetacrilato i policaprolactona-. Els tres primers es van comprar en forma de pel·lícula i els dos últims es van sintetitzar en ella a partir de monòmers formulats a mesura.
Per a la realització de les proves es combinen el teixit amb el polímer de diverses formes i s'introdueixen les mostres en l'autoclau a alta pressió i temperatura, en buit, per a aconseguir una impregnació adequada.
S'ha estudiat si les mostres d'Inasmet s'estoven i endureixen adequadament en escalfar-se i refredar-se. S'han realitzat assajos mecànics, físics, de plegat, envelliment, etc. S'han analitzat totes les combinacions possibles de teixit/polímer i, a la vista dels resultats, s'han seleccionat un teixit i un polímer, un de fibra de carboni de les més altes característiques i gramatge, i un polímer policaprolactona. Són precisament ells els que es comporten millor en condicions espacials.
Panells solars
Una vegada seleccionat el material adequat, calia provar-lo. Per a això s'ha dissenyat un generador d'energia solar. El prototip consta de diverses parts fixes: panells solars experimentals envolupants i una espècie de braç i masteler que suporta l'estructura.
Aquest masteler és el format per polímers termoplàstics. Té diverses capes. En la base presenta un teixit de fibra de carboni impregnat de polímers. Al voltant hi ha un teixit calefactor per a escalfar i estovar el polímer quan sigui necessari. Escalfen fins a uns 70 °C. A l'interior de la canonada hi ha un distribuïdor de plàstic que evita que en doblegar la canonada el teixit base quedi pegat. Finalment, en l'exterior existeixen capes de protecció ambiental.
Tota l'estructura es guarda plegada i així s'enviaria a l'espai. Per a l'ampliació del prototip se subministra corrent elèctric al teixit calefactor que estova el polímer. Llavors es bomba aire a l'interior del tub en aproximadament 0,3 barres. L'aire infla l'estructura com si fos un globus. Una vegada inflada, el corrent elèctric s'interromp i es refreda l'estructura. I en refredar-se, el polímer s'endureix i l'estructura queda rígida. Llavors es deixa de bombar el vent.
Han demostrat que en l'espai, sense gravetat ni atmosfera, és més fàcil que en la Terra, en una cambra especial que simula aquestes condicions.
Segons Nerea Markaide, responsable del projecte, "sembla una cosa lleugera i feble, però cal tenir en compte que en l'espai no hi ha gravetat, no hi ha pes de l'aire que tenim en la Terra". Per tot això, i després de diversos càlculs i assajos, han vist que la "feblesa" és suficient.
L'objectiu d'Inasmet-Tecnalia ha estat trobar el material adequat dins d'un projecte més ampli de l'Agència Espacial Europea. En l'actualitat, la utilització del material és responsabilitat d'AQUESTA.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
