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Cambia el juego de nanotubos probado para las piezas del propulsor

24 de mayo de 2017NoticiasTestimados hechos con material de nanotubos que cambia el juego para piezas de empuje


COPV tanque dentro del cohete de sonido. De archivo: NASA

De Kerry Hebden

La NASA está probando parte de un sistema propulsor hecho de material de nanotubos de carbono - pequeños tubos huecos con diámetros de 0,7 a 50 nanómetros - para ver cuán viable es la tecnología, con la esperanza de que algún día pueda reducir la masa y mejorar El rendimiento de sus sistemas aeroespaciales.

Los tubos ultra-pequeños, que normalmente tienen longitudes de decenas de micras, tienen una resistencia superior, pero todavía son extremadamente ligeros - hasta 200 veces la resistencia y cinco veces la elasticidad del acero.

La NASA ya ha realizado análisis de modelado por computadora para demostrar que el material compuesto de nanotubos de carbono podría conducir a una reducción del 30 por ciento en la masa total de un vehículo de lanzamiento y han establecido la bola rodando creando parte de un sistema de empujador conocido como un buque de presión compuesto Overwrapped , O COPV para abreviar.

"Ninguna tecnología individual tendría tanto impacto para reducir la masa de un vehículo de lanzamiento", explica Michael Meador, Gerente de Elementos de Programa para Materiales Ligeros y Fabricación en el Glenn Research Center de la NASA en Cleveland, Ohio. "No estoy tratando de ser cliché, pero eso es un cambio de juego!"

Las propiedades de tracción de la COPV ya han sido probadas, ya que enganchó un paseo en un cohete de sondeo que recientemente lanzado de la NASA Wallops Flight Facility en Virginia.

"Vamos a usar el COPV como parte de un sistema de propulsión de gas frío", dijo Meador. "Somos un experimento en esa carga útil, pero es un vuelo pionero. Esta es la primera vez que los compuestos a base de nanotubos de carbono han sido probados en vuelo en un componente estructural. La prueba de vuelo de la COPV demostrará que estos materiales están listos para su uso en futuras misiones de la NASA ".
La COPV fue fabricada con la ayuda de Nanocomp, una compañía con sede en New Hampshire. Originalmente fundada en 2004 con sólo 3 empleados, hoy la empresa ha escalado tremendamente para emplear a 75 personas y superar los desafíos de producir material compuesto nanotubo en una escala significativa.

Como tal, la COPV representa el primer gran artículo que la compañía ha construido. "La relación entre la NASA y la industria fue invaluable para ampliar el material para el uso de la agencia espacial", dijo Emilie Siochi, ingeniero de materiales de investigación en el Langley Research Center de la NASA en Hampton, Virginia.

"Hay potencial para que las propiedades estructurales de los nanotubos de carbono sean mucho más fuertes que los compuestos de fibra de carbono, ahora el estado de la técnica para el material estructural", dice Siochi. "Así que si es más fuerte, podremos construir estructuras más ligeras necesarias para el acceso al espacio".

Hay más trabajo que hacer en términos de mejorar las propiedades mecánicas del material, sin embargo el ahorro de peso, rendimiento o consumo de energía reducido que podría lograrse con esta tecnología podría ser enormemente beneficioso y no sólo para aplicaciones aeroespaciales.

"No estamos mirando materiales mágicos. Más bien, estamos descubriendo que cuando se llega a la nanoescala, hay ciertas características de los materiales a esa escala que dan lugar a nuevas propiedades, nuevas físicas que no se ven por encima de esa escala ", concluye Meador. "Y eso es lo que se trata. Ver cómo puedes controlar y explotar esas propiedades. "

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