Un plastic comun ar putea rezolva o problemă majoră legată de viața pe Lună

Oamenii de știință au dezvoltat un material izolant, surprinzător de durabil, dintr-un plastic familiar care ar putea ajuta la protejarea viitoarelor habitate lunare de temperaturi extreme.

Inginerii de la Universitatea din Pennsylvania au dezvoltat un material izolant prin stivuirea a sute de foi subțiri de poliester, cunoscut sub numele de Mylar. În testele de laborator, stivele au combinat izolația eficientă în vid cu flexibilitatea și rezistența la compresia repetată, calități care le-ar putea face utile pentru construcția lunară pe termen lung.

Studiul lor, publicat în ACS Applied Materials & Interfaces, abordează o problemă de inginerie persistentă: materialele care rezistă fluxului de căldură se luptă adesea să reziste la daune fizice.

„Acest material electroizolant pe bază de poliesteri se poate îndoi, rezista la compresie substanțială și își poate menține performanța izolatoare”, spune autorul principal Igor Bargatin, profesor asociat în inginerie mecanică și mecanică aplicată (MEAM).

Pe lună, izolația trebuie să protejeze împotriva temperaturilor variind de la sute de grade sub zero, până la punctul de fierbere al apei. Dar supraviețuirea acestor extreme este doar o parte a muncii. Materialele trebuie, de asemenea, să suporte transportul, instalarea, întreținerea și impactul accidental.

O problemă persistentă

Izolația multistrat, utilizată pe scară largă în spațiu, adoptă o altă abordare: foile reflectorizante reduc transferul de căldură prin radiații. Aceste ansambluri funcționează bine termic, dar nu sunt construite pentru a transporta sarcini substanțiale și se pot rupe în timpul manipulării.

Foile de poliester au oferit cercetătorilor un punct de pornire accesibil. Echipa a testat astfel mai multe grosimi de film și a acoperit unele foi cu un strat extrem de subțire de oxid de aluminiu, pentru a crește rigiditatea. Cercetătorii au asamblat apoi filmele individual în grămadă.

În condiții de vid și compresie reprezentative pentru un habitat lunar, cele mai bune stive se potriveau cu conductivitatea termică a altor tehnologii de izolare în vid de înaltă performanță, rămânând în același timp flexibile.

În teste mecanice separate, stivele acoperite și-au păstrat performanța de izolare la cele mai mari solicitări de compresie pe care le-ar putea produce echipamentul de laborator.

Implicații pentru misiunile pe Lună

Această durabilitate ar putea face materialul mai ușor de transportat și reutilizat, precum și mai iertător odată instalat.

Studiul a identificat, de asemenea, o caracteristică trecută cu vederea a mylarului comercial care ar putea ajuta la explicarea performanței sale: particule microscopice adăugate pentru a împiedica lipirea plasticului, scrie Scitechdaily.

Scopul lor industrial era deja înțeles, dar influența lor asupra fluxului de căldură prin filmele stivuite a primit puțină atenție, potrivit cercetătorilor. Deoarece izolația convențională multistrat vizează în primul rând radiațiile, au existat mai puține motive pentru a investiga modul în care aceste particule afectează căldura condusă direct între foi.

Îmbunătățirea materialului va necesita, însă, echilibrarea grosimii filmului, rigidității și distribuției particulelor.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Praful de pe Marte ar putea fi mai puțin iritant decât praful lunar, sugerează noi probe

De ce construirea de baze pe Lună ar putea fi mai riscantă decât au crezut cercetătorii?

NASA caută peșteri ascunse pentru a construi prima bază permanentă pe Lună

O rachetă SpaceX se va prăbuși pe Lună, iar oamenii de știință nu sunt siguri la ce să se aștepte