Un team di senior del College of Engineering della University of North Texas ha creato un sistema efficiente dal punto di vista energetico per il controllo dei pannelli solari su CubeSats utilizzando una lega a memoria di forma di nichel-titanio.

Il loro design ha battuto i team di altre nove università e si è aggiudicato il primo posto alla CASMART 3rd Student Design Challenge in Germania. Il concorso internazionale di ingegneria per studenti universitari e laureati ha chiesto ai team di creare tecnologie innovative utilizzando la lega a memoria di forma.

CubeSat, a volte chiamati micro-satelliti, può essere piccolo come un cubo da 4 pollici. Usano spesso parti standard e sono poco costosi da lanciare in un'orbita terrestre bassa. CubeSats può essere utilizzato per qualsiasi cosa, dalla ricerca generale alle comunicazioni e all'osservazione della Terra.

Le leghe a memoria di forma hanno la capacità di alterare la loro forma in risposta ai cambiamenti di temperatura. Queste modifiche possono essere utilizzate per spingere, tirare e ruotare i pannelli solari di CubeSat senza la necessità di parti mobili sofisticate e un elevato consumo di energia. La lega occupa meno spazio rispetto ai sistemi idraulici o pneumatici ed eliminando le pompe, ingranaggi, fluidi e guarnizioni, ci sono meno parti da guastare.

"La quantità di energia disponibile in CubeSats prima dell'installazione del pannello solare è molto, molto limitato, " ha detto Michael Ayers, un senior di ingegneria meccanica ed energetica. "Fino a quando non diventa solare, il CubeSat è essenzialmente un telefono senza caricabatterie. Una volta scaricata la batteria, è finita."

Il sistema progettato da Ayers, e gli studenti del Dipartimento di Ingegneria Meccanica ed Energetica Brittany Thurstin, Kelsa Adams, Giordano Barnes, Apre Robert Boone e David Evers, chiude e sposta i pannelli solari di CubeSat nello spazio utilizzando solo 20 watt di potenza della batteria.

"Per questo progetto, abbiamo sviluppato tre meccanismi in lega a memoria di forma separati per il nostro CubeSat, chiamato Penny, un meccanismo di ritenzione che mantiene i pannelli solari in posizione durante il lancio, un meccanismo di spiegamento che estende i pannelli solari nello spazio e un attuatore che muove i pannelli per seguire il sole, " ha detto Thurstin. "Applicare una quantità minima di elettricità fornisce tutta l'energia meccanica necessaria per far funzionare il satellite. In realtà abbiamo costruito un CubeSat per mostrare come funzionerebbe il sistema di leghe a memoria di forma".

Oltre a controllare i pannelli solari su CubeSats, la ricerca dei team UNT ha applicazioni in settori come l'aeronautica, settore automobilistico, spazio, biomedico e molti altri.