L'Università del Surrey ha sviluppato una robusta nano-barriera multistrato per polimeri rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) ultraleggeri e stabili che potrebbero essere utilizzati per costruire strutture di strumenti di alta precisione per future missioni spaziali.

CFRP è utilizzato nelle attuali missioni spaziali, ma le sue applicazioni sono limitate perché il materiale assorbe l'umidità. Questo viene spesso rilasciato sotto forma di gas durante una missione, causando l'espansione del materiale e compromettendo la stabilità e l'integrità della struttura. Gli ingegneri cercano di ridurre al minimo questo problema con CFRP eseguendo lunghi, procedure costose come l'essiccazione, ricalibrazioni e bake-out, tutto ciò potrebbe non risolvere completamente il problema.

In un articolo pubblicato dalla rivista Materiali della natura , scienziati e ingegneri del Surrey e Airbus Defence and Space spiegano in dettaglio come hanno sviluppato una nano-barriera multistrato che si lega al CFRP ed elimina la necessità di più fasi di cottura e lo stoccaggio controllato richiesto nel suo stato non protetto.

Gli ingegneri del Surrey hanno dimostrato che la loro sottile nano-barriera, che misura solo sub-micrometri di spessore, rispetto alle decine di micrometri degli attuali rivestimenti per missioni spaziali, è meno suscettibile allo stress e alla contaminazione in superficie, mantenendo la sua integrità anche dopo più cicli termici.

Professor Ravi Silva, Direttore dell'Advanced Technology Institute presso l'Università del Surrey, ha dichiarato:"Siamo fiduciosi che il composito rinforzato che abbiamo riportato rappresenti un miglioramento significativo rispetto a metodi e materiali simili già presenti sul mercato. Questi risultati incoraggianti suggeriscono che la nostra barriera potrebbe eliminare i costi e i pericoli considerevoli associati all'utilizzo di polimeri rinforzati con fibra di carbonio nello spazio missioni".

Christian Guglielmo, Responsabile dei sottosistemi meccanici e della ricerca e della tecnologia Friedrichshafen presso Airbus Defence and Space, ha dichiarato:"Utilizziamo compositi in fibra di carbonio sui nostri veicoli spaziali e sulle strutture degli strumenti da molti anni, ma la nano-barriera di nuova concezione, insieme alla nostra capacità di produzione di CFRP ad altissimo modulo, ci consentirà di creare la prossima generazione di materiali CFRP senza degassamento con una stabilità dimensionale molto maggiore per l'ottica e il supporto del carico utile. Raggiungere questo traguardo ci dà la sicurezza di guardare alla produzione su scala strumentale per dimostrare appieno la tecnologia".

Professor David Sampson, Vice-rettore per la ricerca e l'innovazione presso l'Università del Surrey, ha dichiarato:"Questo progetto di ricerca continua la lunga e stretta collaborazione dell'Università del Surrey con Airbus. I materiali avanzati per veicoli spaziali sono un ulteriore eccellente esempio di come il Surrey sostiene il settore spaziale. Lo facciamo da decenni, e siamo pienamente impegnati a rafforzare il nostro sostegno al settore in futuro. Non vedo l'ora di progressi più brillanti dalla relazione Surrey-Airbus negli anni a venire".