Sulla terra, il liquido scorre in discesa grazie alla gravità. La creazione di un efficace serbatoio di carburante liquido richiede poco più che un foro sul fondo di un contenitore.

Non funzionerà nello spazio, anche se. In microgravità, senza gravità per spingere i liquidi sul fondo di un contenitore, si aggrappano invece alle sue superfici. I veicoli spaziali utilizzano dispositivi speciali come palette, spugne, schermi, e canali per guidare un liquido dove è necessario - a un motore nel caso di carburante o propellente.

L'indagine Slosh Coating testa l'utilizzo di un rivestimento repellente ai liquidi all'interno di un contenitore per controllare il movimento dei liquidi in condizioni di microgravità. I ricercatori confronteranno il comportamento del liquido in due serbatoi, uno con il rivestimento e uno senza, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Per questa prova, le vasche trasparenti contengono acqua colorata. Le telecamere ad alta definizione registreranno il movimento dell'acqua mentre i contenitori vengono sottoposti a una serie di manovre.

In microgravità, quando il propellente liquido si diffonde e ricopre uniformemente le pareti di un contenitore, crea due problemi, spiega il principale investigatore Brandon Marsell del Launch Services Program della NASA al Kennedy Space Center. Il calore all'esterno del serbatoio può far evaporare il propellente, che spreca carburante, e il carburante potrebbe non raggiungere il motore per avviarlo quando necessario.

"Pensavamo che se verniciassimo materiale idrorepellente sulle pareti dei serbatoi, teoricamente, invece di restare attaccati al muro, il fluido si attaccherà alla coppa sul fondo del serbatoio, dove lo vogliamo, "Ha detto Marsell.

Se così fosse, i rivestimenti repellenti ai liquidi possono essere utilizzati per progettare serbatoi di stoccaggio più efficienti per propellenti e altri fluidi essenziali per voli spaziali di lunga durata. Mantenere i propellenti criogenici lontano dalle pareti del serbatoio ridurrà anche il calore trasferito al fluido e, perciò, la quantità di propellente persa per evaporazione. Ciò potrebbe aumentare notevolmente le prestazioni della navicella spaziale, consentendo alle future missioni di percorrere distanze maggiori senza aumentare la quantità di carburante immagazzinato.

I rivestimenti offrono anche altri potenziali vantaggi. "Le spugne, alette, deflettori e altre strutture poste all'interno dei serbatoi di carburante per spostare il liquido dove è necessario sono tutte suscettibili di rottura, " Ha detto Marsell. "Se siamo in grado di sostituire questi complicati meccanismi metallici con un rivestimento, ridurrà la possibilità che le cose si rompano, oltre a risparmiare peso e denaro."

"Sappiamo che il rivestimento respinge l'acqua, ma non siamo sicuri di cosa farà invece il fluido, " ha detto il co-investigatore Jacob Roth, che è anche con LSP. "Pensiamo che rimbalzerà sulle pareti e si attaccherà al fondo del serbatoio, la coppa, dove non c'è rivestimento. Una domanda a cui questo test potrebbe rispondere è quanto bene si attacca, quanto è facile o difficile rimuovere il liquido dalla coppa quando si agita."

Se il rivestimento funziona come previsto, il prossimo passo sarà testare il suo utilizzo su un vero serbatoio di carburante per un veicolo spaziale. I potenziali usi della tecnologia finale includono il rivestimento dei serbatoi di carburante dei vari stadi dei razzi e nei contenitori dei depositi di propellente, o stazioni di rifornimento nello spazio. Gli scienziati possono progettare rivestimenti specifici per respingere liquidi diversi.

Comprendere la funzione dei rivestimenti idrorepellenti nello spazio potrebbe aiutare con lo sviluppo di rivestimenti con potenziali benefici sulla Terra. Questi potrebbero includere una migliore protezione dell'elettronica dall'acqua, migliore impermeabilità per abbigliamento e attrezzatura, e impedire alla pioggia di bloccare la vista attraverso i finestrini di automobili e aerei.

Gli scienziati potrebbero essere in grado di guidare il liquido a fluire proprio dove è necessario, anche dove non c'è "discesa".