I ricercatori e gli studenti della Graphene Flagship si stanno preparando per due entusiasmanti esperimenti in collaborazione con l'Agenzia spaziale europea (ESA) per testare la fattibilità del grafene per le applicazioni spaziali. Entrambi gli esperimenti partiranno dal 6 al 17 novembre 2017, testare il grafene in condizioni di gravità zero per determinarne il potenziale nelle applicazioni spaziali, tra cui la propulsione leggera e la gestione termica.

Il Graphene Flagship è un'iniziativa di ricerca paneuropea dedicata allo sviluppo di nuove tecnologie basate sul grafene, l'allotropo del carbonio con un singolo atomo di spessore con eccellente elettricità, meccanico, proprietà termiche e ottiche. Un aspetto fondamentale del Graphene Flagship è la formazione di studenti e giovani ricercatori. Questi ambiziosi esperimenti relativi allo spazio sono un'eccellente opportunità per studenti e ricercatori Flagship di acquisire nuove esperienze nella ricerca all'avanguardia. Unisciti all'ammiraglia del grafene mentre seguiamo i progressi, dalle prime fasi in laboratorio ai momenti di assenza di gravità!

In un esperimento interamente condotto dagli studenti, un team di studenti laureati di Graphene Flagship della Delft Technical University (TU Delft, Paesi Bassi) parteciperà al Drop Your Thesis di ESA Education! programma. La loro proposta di successo utilizzerà condizioni di microgravità nella ZARM Drop Tower (Brema, Germania) per testare il grafene per le vele leggere. Puntando la luce laser sulle membrane di grafene sospese del partner Flagship Graphenea, l'esperimento verificherà quanta spinta può essere generata, che potrebbe portare a un nuovo modo di spingere i satelliti nello spazio usando la luce dei laser o del sole.

Il team di dottorandi - denominato GrapheneX - è composto da Santiago Cartamil Bueno, Davide Stefani, Vera Janssen, Rocco Gaudenzi, tutti gli studenti di ricerca nel gruppo di ricerca di Herre van der Zant a TU Delft. Santiago Cartamil Bueno, capo progetto per il team GrapheneX, ha dichiarato "Ci siamo divisi i compiti tra il team e le cose stanno funzionando bene. Siamo molto ambiziosi con la qualità degli esperimenti. Vogliamo davvero farlo correttamente, quindi ci impegniamo a fare vera scienza in questo progetto".

L'ESA Education ha lasciato cadere la tua tesi! programma offre agli studenti l'opportunità di progettare un esperimento per la ZARM Drop Tower a Brema, Germania, che simula le condizioni di bassa gravità e vuoto dello spazio. La ZARM Drop Tower da 146 m crea condizioni di microgravità estreme fino a un milionesimo della forza gravitazionale terrestre. nel vuoto, una capsula contenente l'esperimento viene catapultata su e giù per la torre, fornendo un totale di 9,3 secondi di assenza di gravità.

In esecuzione contemporaneamente è un esperimento che studia come il grafene può migliorare l'efficienza nel trasferimento di calore nei tubi di calore ad anello, sistemi di raffreddamento ampiamente utilizzati nei satelliti e negli strumenti aerospaziali. L'esperimento è una collaborazione tra i partner di Graphene Flagship presso il Microgravity Research Center, Università libera di Bruxelles, Belgio; il Cambridge Graphene Centre, Università di Cambridge, UK; Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Italia; e Leonardo Terme, Italia, leader mondiale nel settore aerospaziale, produzione di una varietà di componenti e sistemi per applicazioni spaziali.

Una parte significativa del tubo di calore ad anello è lo stoppino, tipicamente realizzato in metallo poroso. In questo esperimento, gli stoppini saranno rivestiti con diversi tipi di materiali correlati al grafene per migliorare l'efficienza del tubo di calore. Gli stoppini rivestiti saranno testati in un volo parabolico a bassa gravità operato dall'ESA in collaborazione con Novespace, Francia. Durante ogni volo di 3 ore, l'aereo appositamente modificato effettuerà una serie di 30 risalite paraboliche con circa 25 secondi di assenza di gravità in ogni parabola.

Nell'esperimento sono coinvolti i ricercatori di Graphene Flagship Vanja Miškovi? e Fabio Iermano, entrambi lavorano al Microgravity Research Centre, e Lucia Lombardi e Yarjan Samad, entrambi al Cambridge Graphene Centre. Oltre agli esperimenti sul campo, i giovani ricercatori sperimenteranno l'assenza di gravità a bordo dei voli a bassa gravità a novembre.

"Sono davvero emozionato perché questa sarà la mia prima esperienza a gravità zero, " ha detto Lombardi. "L'idea è di utilizzare il grafene per migliorare la conduttività termica e la pressione capillare facendo crescere una spugna nei pori degli stoppini, " lei ha aggiunto.

"Vogliamo testare diversi tipi di rivestimenti poiché il grafene e l'ossido di grafene hanno proprietà diverse, ma speriamo di ottenere buoni risultati con entrambi i rivestimenti, " ha aggiunto Miškovi?. "Sono molto emozionato, So che non molte persone hanno questa opportunità".

Andrea Ferrari (Università di Cambridge), Il responsabile scientifico e tecnologico dell'ammiraglia del grafene e presidente del suo comitato di gestione ha aggiunto:"Lo spazio è la nuova frontiera per l'ammiraglia del grafene. Questi esperimenti iniziali metteranno alla prova la fattibilità dei dispositivi abilitati al grafene per applicazioni spaziali. I punti di forza combinati dell'ammiraglia del grafene, Flagship partner e l'Agenzia Spaziale Europea nonché leader mondiale nelle applicazioni aerospaziali Leonardo, dare una solida base per raggiungere un alto livello di prontezza tecnologica."

Jari Kinaret (Chalmers University of Technology, Svezia), Direttore dell'ammiraglia del grafene, ha affermato "Questi due progetti esemplificano il duplice carattere del Graphene Flagship:il progetto del tubo di calore ad anello si rivolge a un'applicazione specifica, mentre il progetto della vela leggera è saldamente legato alla ricerca di base e si basa sulla combinazione unica di proprietà che solo il grafene può offrire. Sono particolarmente orgoglioso del fatto che uno di questi progetti sia stato avviato da studenti che lavorano su un'area completamente scollegata dalle applicazioni spaziali:questo dimostra la creatività della prossima generazione di ricercatori, e mostra i collegamenti a volte sorprendenti tra le diverse parti della nostra nave ammiraglia - o forse dovrei dire astronave?"

Segui i progressi su https://graphene-flagship.eu/material/Zero%20Gravity%20Graphene/Pages/default.aspx