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Come usare il grafene a sostegno di future esplorazioni dello spazio

Alcuni scienziati hanno iniziato a testare innovativi dispositivi di gestione termica a base di grafene per applicazioni spaziali.

Spazio

Grazie alle sue proprietà uniche in termini di forza, sottigliezza, leggerezza e conducibilità di calore ed elettricità, il grafene è considerato un materiale potenzialmente rivoluzionario per diversi settori industriali. Dall’informatica alle tecnologie biomediche, dalle celle solari agli oggetti indossabili, questo materiale (costituito da lastre di carbonio a nido d’ape di un solo atomo di spessore) è già in fase di sperimentazione in diversi settori e applicazioni. Un gruppo di ricercatori sostenuto dall’iniziativa decennale dell’UE Graphene Flagship ha avviato test di volo parabolico a gravità zero per provare dispositivi di gestione termica a base di grafene per applicazioni spaziali. In un comunicato stampa sul sito web del progetto si legge che la gestione termica è fondamentale affinché sistemi come satelliti e altre apparecchiature possano funzionare correttamente nello spazio. «I tubi termovettori ad anello raffreddano i dispositivi e gli strumenti elettronici utilizzando il calore che generano per far evaporare un liquido all’interno di uno stoppino. Lo stoppino è tradizionalmente realizzato in metallo poroso, ma nel caso di questo esperimento sarà rivestito di grafene per migliorare il trasferimento di calore tra le unità elettroniche e il liquido.» Nuovo esperimento Secondo lo stesso comunicato stampa, le prove di volo fanno parte di una terza campagna a gravità zero successiva a due precedenti campagne del 2017, le quali hanno dimostrato che il grafene potrebbe migliorare le prestazioni dei tubi termovettori ad anello. «Questa terza campagna a gravità zero testerà un dispositivo avanzato a un più alto livello di preparazione tecnologica, come ulteriore passo avanti verso le applicazioni spaziali». Carlo Iorio, ricercatore senior presso il partner di progetto Université libre de Bruxelles e coordinatore degli esperimenti a gravità zero, afferma che si terrà una campagna di lancio di razzi-sonda a Kiruna, nel nord della Svezia. «Questa campagna di lancio razzi fornirà ai nostri ricercatori sei minuti di microgravità, durante i quali testeremo aspetti fondamentali delle soluzioni a base di grafene, le stesse utilizzate per preparare i dispositivi di gestione termica, strumenti essenziali per il futuro dell’esplorazione spaziale.» L’intera catena del valore La seconda fase dell’iniziativa di ricerca Graphene Flagship prevedeva il progetto GrapheneCore1 (tecnologie all’avanguardia basate sul grafene), conclusosi nel 2018. Come dichiarato su CORDIS, questa terza fase dell’iniziativa «si basa sui risultati ottenuti nella fase di avvio (2013-2016) e sul primo progetto principale (2016-2018) e copre il periodo aprile 2018 - marzo 2020». Il progetto GrapheneCore2 (Graphene Flagship Core Project 2), avviato nel 2018, integrerà ulteriori componenti in sistemi più grandi. Graphene Flagship riguarda l’intera catena del valore, dai materiali ai componenti ai sistemi. L’iniziativa è stata istituita nel 2013 per portare il grafene dal regno dei laboratori accademici alle applicazioni commerciali entro il 2023. Il consorzio principale di Graphene Flagship è composto da oltre 150 esperti del mondo accademici e dell’industria in 23 paesi. I membri associati contribuiscono anche ai vari filoni di ricerca. Graphene Flagship è una delle iniziative faro dell’UE per le tecnologie future ed emergenti che affrontano le principali sfide scientifiche e tecnologiche. Per maggiori informazioni, consultare: sito web di Graphene Flagship

Paesi

Svezia

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