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Shankar Narayanan, profesor asistente de ingeniería mecánica, aeroespacial y nuclear en el Instituto Politécnico de Rensselaer.
Las duras condiciones a las que están sujetos los equipos, satélites y naves espaciales en el espacio plantean retos importantes, ya que los sistemas electrónicos deben protegerse del calor y el frío extremos, mientras que los contenedores de almacenamiento que contienen propulsores líquidos deben protegerse de la radiación solar.
Con el apoyo del premio de Carrera Temprana de la NASA, el profesor asistente de ingeniería mecánica, aeroespacial y nuclear en el Instituto Politécnico de Rensselaer, Shankar Narayanan, se propone desarrollar nuevos materiales que puedan proteger los objetos de la radiación extrema y las variaciones de temperatura en el espacio, lo que sería un paso hacia la habilitación de la exploración espacial a larga distancia.
“El objetivo general es comprender cómo las diferentes geometrías y materiales afectan las características ópticas y térmicas de los recubrimientos”, dijo Narayanan. “A menos que lo entiendas, no hay forma de diseñar algo que funcione”.
Narayanan y su equipo explorarán cómo se pueden combinar diferentes polímeros y metales para proporcionar este tipo de protección. Estudiarán diferentes nanomateriales para comprender cómo es que su geometría y estructura subyacentes afectan el comportamiento reflectante del material.
“Puedes tomar estos bloques de construcción fundamentales que consisten en perlas, cilindros y fibras a nanoescala, organizarlos para formar una capa apilada, y obtener un comportamiento reflectante realmente interesante muy diferente de los materiales que lo constituyen”, explicó Narayanan.
Los estudios computacionales realizados en el laboratorio revelaron que, cuando se fabrican en diferentes geometrías, algunos materiales podrían ser más reflectantes que los recubrimientos que se utilizan actualmente para el aislamiento en el espacio. Narayanan cree que si los materiales y las geometrías se seleccionan de manera óptima, los recubrimientos podrían ser mecánicamente robustos, ópticamente reflectantes, térmicamente aislantes y eléctricamente conductores.
A través de este proyecto, el investigador y su equipo fabricarán nuevos recubrimientos multicapa de diferentes geometrías para probar su rendimiento en aplicaciones espaciales.
Como ha sucedido antes, esta investigación también podría tener aplicaciones beneficiosas en la Tierra. Debido a que será poroso, dijo Narayanan, este tipo de recubrimiento puede ser útil como mecanismo de filtrado para la separación de aceite y agua, desalinización de agua de mar, procesamiento de alimentos, aplicaciones biomédicas y almacenamiento de energía. Dado que los recubrimientos tendrán propiedades ópticas únicas, también se pueden utilizar como recubrimientos para edificios para disminuir su consumo de energía para calefacción y aire acondicionado.
