{"id":6028,"date":"2017-11-24T13:02:43","date_gmt":"2017-11-24T12:02:43","guid":{"rendered":"http:\/\/www.media.inaf.it\/2017\/11\/21\/grafene-spazio-vele\/"},"modified":"2017-11-24T13:32:49","modified_gmt":"2017-11-24T12:32:49","slug":"con-il-grafene-nello-spazio-a-vele-spiegate-media-inaf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=6028","title":{"rendered":"Con il grafene, nello spazio a vele spiegate | MEDIA INAF"},"content":{"rendered":"
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Il gruppo GrapheneX davanti alla capsula cilindrica che contiene l\u2019esperimento durante il \u201clancio\u201d. Crediti: @GrapheneX_DYT<\/p>\n<\/div>\n

Scoperto nel 2004, il grafene<\/a> \u00e8 un materiale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio, che potrebbe prestarsi a innumerevoli usi \u2013 compresi quelli spaziali \u2013 grazie alle sue eccellenti propriet\u00e0 elettriche, meccaniche e termiche. In collaborazione con Esa, l\u2019Agenzia spaziale europea, si sono conclusi la settimana scorsa due esperimenti<\/strong> in microgravit\u00e0<\/strong> nell\u2019ambito del Graphene Flagship<\/a><\/strong>, il progetto-bandiera europeo per lo sviluppo di applicazioni industriali del grafene<\/strong>.<\/p>\n

Il gruppo di ricerca GrapheneX<\/strong>, composto da quattro studenti di dottorato all\u2019Universit\u00e0 tecnica di Delft<\/a><\/strong>, in Olanda, ha esplorato la possibilit\u00e0 di utilizzare il grafene come materiale per vele solari<\/a><\/strong>, una forma di propulsione spaziale<\/a> che utilizza solo la spinta fornita dalla pressione di radiazione della luce su una superficie riflettente<\/strong>. Per farlo, ha utilizzato un impulso laser proiettato su una membrana di grafene<\/strong> fluttuante in microgravit\u00e0.<\/p>\n

La condizione di pressoch\u00e9 totale assenza di peso per qualche secondo \u00e8 stata ottenuta all\u2019interno della torre di caduta Zarm<\/a><\/strong> dell\u2019Universit\u00e0 di Brema, in Germania, dove una capsula contenente l\u2019esperimento viene fatta cadere per i 146 metri di altezza della torre.<\/p>\n

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Il cilindro di decelerazione della torre di caduta Zarm, dove si recupera la capsula al termine dell\u2019esperimento. Crediti: @GrapheneX_DYT<\/p>\n<\/div>\n

\u00abSe si vuole realizzare una vela solare \u00e8 molto importante che i materiali con cui si costruisce siano molto leggeri\u00bb spiega Vera Janssen<\/strong>, dottoranda di ricerca nel gruppo GrapheneX. \u00abLa robustezza e la leggerezza estreme sono ovviamente i principali vantaggi dell\u2019utilizzo del grafene\u00bb.<\/p>\n

\u00abWow, che settimana! L\u2019esperimento \u00e8 finalmente riuscito al rilascio finale. Esperienza incredibile e molto su cui studiare a casa\u00bb, ha scritto il team di ricerca sul proprio profilo Twitter<\/a><\/strong> a conclusione della serie di esperimenti.<\/p>\n

Il secondo gruppo di ricerca \u00e8 salito ancora pi\u00f9 in alto, su un aeroplano attrezzato per i voli parabolici<\/strong>, durante i quali si pu\u00f2 arrivare ad avere fino a 25 secondi di assenza di peso<\/strong>. Dopo risultati promettenti ottenuti a terra, ora i ricercatori del Graphene Flagship hanno sperimentato come rivestimenti a base di grafene<\/strong> possano migliorare l\u2019efficienza degli scambiatori di calore capillari<\/a><\/strong>, noti come loop heat pipes<\/em>, <\/em>anche in condizioni di microgravit\u00e0<\/strong>.<\/p>\n

Si tratta di fondamentali sistemi di raffreddamento usati nei satelliti e negli strumenti aerospaziali<\/strong>, nei quali la mancanza d\u2019aria<\/strong> richiede soluzioni tecnologiche specifiche per disperdere il calore verso lo spazio profondo. Il raffreddamento si ottiene convertendo un liquido di lavoro in un gas all\u2019interno di un materiale poroso, solitamente metallo. Sostituendo il materiale metallico con un composito a base di grafene e metallo, i ricercatori mirano a migliorare il trasferimento di calore tra le unit\u00e0 da raffreddare e il fluido che attraversa questi particolari scambiatori di calore.<\/p>\n

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L\u2019esperimento \u201csatellite heat pipes\u201d in preparazione sull\u2019aeromobile per voli parabolici. Crediti: Graphene Flagship<\/p>\n<\/div>\n

Il rivestimento in grafene \u00e8 stato realizzato nei laboratori di Bologna degli istituti Cnr-Isof<\/a><\/strong> e Cnr-Imm<\/a>,<\/strong> e presso il Cambridge Graphene Center<\/strong><\/a>.<\/strong> L\u2019esperimento \u00e8 stato predisposto all\u2019interno di un modulo appositamente progettato per tenere tutto in posizione durante i periodi di gravit\u00e0 modificata, assemblato presso il Centro di Ricerca in Microgravit\u00e0<\/strong><\/a> dell\u2019Universit\u00e0 di Bruxelles.<\/p>\n

\u00abNella prima fase dell\u2019esperimento avevamo testato l\u2019effetto del grafene su evaporatori metallici in laboratorio, su piccoli prototipi\u00bb, spiega a Media Inaf<\/em>\u00a0 Vincenzo Palermo<\/strong> del Cnr-Isof, vice-direttore del progetto Graphene Flagship. \u00abOra, grazie anche all\u2019aiuto dell\u2019Esa, abbiamo collaudato questi materiali in condizioni pi\u00f9 realistiche e vicine al loro utilizzo finale sui satelliti, facendoli funzionare in condizioni di ipergravit\u00e0 e microgravit\u00e0. Abbiamo una grande quantit\u00e0 di dati, che saranno analizzati nelle prossime settimane\u00bb.<\/p>\n

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Meganne Christian durante il volo.
\nCrediti: Graphene Flagship<\/p>\n<\/div>\n

\u00abHo partecipato a questo progetto con enorme curiosit\u00e0, sia per la scienza che era in gioco sia per la collaborazione tra diversi gruppi e l\u2019opportunit\u00e0 di sentirci come dei piccoli astronauti\u00bb, commenta Meganne Christian<\/strong>, ricercatrice del Cnr-Imm, appena rientrata in Italia dopo i voli parabolici in microgravit\u00e0. \u00abL\u2019esperienza in microgravit\u00e0 \u00e8 stata unica e meravigliosa, ed \u00e8 stato entusiasmante fare esperimenti in quell\u2019ambiente. Non vedo l\u2019ora di analizzare i dati e implementare dei miglioramenti nella procedura per la prossima campagna di voli a dicembre\u00bb.<\/p>\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

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