MacGyver de sensores da NASA é uma maravilha nanomaterial impressa em 3D
Um sensor de nanomateriais potencialmente revolucionário poderia revolucionar a forma como a NASA explora planetas, reduzindo drasticamente as tecnologias existentes a um fator de forma muito mais capaz. Após o refinamento, o sensor impresso em 3D pôde se encontrar equipando futuras missões da NASA à Lua e a Marte, monitorando astronautas e nos braços robóticos de robôs como o malfadado Opportunity.
Atualmente, a carga útil do sensor pode aumentar significativamente a quantidade de peso que as missões espaciais devem suportar. Rovers como Opportunity e Curiosity são tipicamente equipados com vários arrays de sensores e suítes de testes específicos para tarefas. A competição para ter um certo instrumento a bordo é alta dentro da NASA, conforme as divisões empurram para ter seu projeto - e o maquinário que ele requer - selecionado.
Substituindo a instrumentação tradicional por uma mais flexível Portanto, uma alternativa mais leve poderia ter um impacto enorme no custo e nas capacidades das futuras missões da NASA. Esse é o projeto que foi realizado pelo Centro de Voos Espaciais Goddard, da agência espacial dos EUA, que agora recebeu uma concessão de tecnologia de US $ 2 milhões para continuar desenvolvendo a plataforma de sensores multifuncionais e o processo pelo qual é fabricada.
Sensor pequeno, grande potencial
O novo design tem apenas 2 x 3 polegadas e aproveita não apenas os novos métodos de produção, mas também novos materiais. Um sistema de impressão 3D, financiado pela NASA e desenvolvido por um grupo da Northeastern University em Boston, é usado para estabelecer camadas individuais de nanomateriais em um único substrato. É como esses materiais operam que é fundamental.
O tecnólogo da NASA Mahmooda Sultana e sua equipe no Goddard Space Flight Center descobriram que diferentes nanomateriais podem ser sintonizados para detectar coisas diferentes, sejam gases, níveis de pressão ou temperaturas. Como os materiais podem ser empilhados sem impedir sua operação, um único sensor - composto por várias camadas - pode ser projetado para medir múltiplos fatores.
"Os sensores foram encontrados para ser bastante sensível, baixo para baixo partes por milhão", diz Sultana de a tecnologia. “Com nosso financiamento de ECI, estamos direcionando a sensibilidade do instrumento para partes por bilhão melhorando o design e a estrutura do sensor.” Cada camada de nanomaterial comunica seus dados coletados por meio de uma antena sem fio que também é pequena o suficiente para caber a mesma placa de 2 x 3 polegadas. O sistema de comunicação sem fio é, em parte, impresso em 3D na mesma aposta de silício que os sensores. O resultado seria então empacotado em uma placa de circuito separada que inclui os outros eletrônicos, circuitos de comunicação e uma fonte de energia.
Nanomateriais procurando por vida no universo
O primeiro objetivo do O projeto recém-financiado será o desenvolvimento de um pacote de sensores que possa ser usado para identificar as condições de desenvolvimento da vida em planetas e luas distantes. A equipe desenvolverá sensores capazes de detectar água, amônia, metano e hidrogênio, as partes constituintes para a vida como a conhecemos.
Importante, além de serem menores que os sensores existentes, os sensores nanomateriais impressos em 3D também serão mais precisos. O potencial de resolução para partes por bilhão os diferenciaria dos espectrômetros de massa usados atualmente, mas que a Nasa diz que pode se esforçar para chegar à precisão exigida.
Um sensor, vários casos de uso
Embora caçar evidências de vida - ou condições favoráveis a um dia suportá-lo - não é pequeno desafio, não é onde as coisas terminam para a tecnologia do sensor. De acordo com Sultana, também há potencial para usá-lo de várias outras maneiras, incluindo o monitoramento de condições em naves espaciais e até mesmo em futuras habitações em planetas distantes.
“A mesma abordagem que usamos para identificar gases em um planeta. O corpo planetário também poderia ser usado para criar sensores biológicos que monitoram a saúde dos astronautas e os níveis de contaminantes dentro de espaçonaves e alojamentos, ”diz o tecnólogo. Pense ao longo das linhas de um detector de fumaça para estações espaciais, apenas muito mais impressionante.
Via: Slash Gear
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