Op aarde, vloeistof stroomt bergafwaarts dankzij de zwaartekracht. Het maken van een effectieve tank voor vloeibare brandstof houdt niet veel meer in dan een gat in de bodem van een container maken.

Dat werkt niet in de ruimte, Hoewel. In microzwaartekracht, zonder zwaartekracht om vloeistoffen naar de bodem van een container te dwingen, ze klampen zich in plaats daarvan vast aan de oppervlakken. Ruimtevaartuigen gebruiken speciale apparaten zoals schoepen, sponzen, schermen, en kanalen om een ​​vloeistof te geleiden waar het nodig is - naar een motor in het geval van brandstof of drijfgas.

Het Slosh Coating-onderzoek test het gebruik van een vloeistofafstotende coating in een container om de beweging van vloeistoffen in microzwaartekracht te regelen. Onderzoekers zullen het gedrag van vloeistof in twee tanks vergelijken, een met de coating en een zonder, aan boord van het internationale ruimtestation. Voor deze toets is de heldere tanks bevatten gekleurd water. High-definition camera's registreren de beweging van het water terwijl de containers door een reeks manoeuvres worden geleid.

In microzwaartekracht, wanneer vloeibaar drijfgas zich verspreidt en de wanden van een container gelijkmatig bedekt, het creëert twee problemen, legt hoofdonderzoeker Brandon Marsell van NASA's Launch Services Program in Kennedy Space Center uit. Door warmte aan de buitenkant van de tank kan het drijfgas verdampen, die brandstof verspilt, en brandstof kan de motor mogelijk niet bereiken om deze te starten wanneer dat nodig is.

"We dachten dat als we vloeistofafstotend materiaal op de wanden van de tanks zouden schilderen, theoretisch, in plaats van aan de muur te plakken, vloeistof blijft plakken aan de opvangbak op de bodem van de tank, waar we het willen, ' zei Marsell.

Als dat het geval blijkt te zijn, vloeistofafstotende coatings kunnen worden gebruikt om efficiëntere opslagtanks voor drijfgassen en andere essentiële vloeistoffen te ontwerpen voor langdurige ruimtevluchten. Door cryogene drijfgassen van tankwanden te houden, wordt ook de warmte die naar de vloeistof wordt overgebracht, verminderd en daarom, de hoeveelheid drijfgas die verloren gaat door verdamping. Dat zou de prestaties van ruimtevaartuigen aanzienlijk kunnen verbeteren, waardoor toekomstige missies grotere afstanden kunnen afleggen zonder de hoeveelheid brandstofopslag te vergroten.

Coatings bieden ook andere potentiële voordelen. "De sponzen, schoepen, keerschotten en andere constructies die in brandstoftanks zijn geplaatst om vloeistof te verplaatsen naar waar het nodig is, zijn allemaal vatbaar voor breuk, Marell zei. "Als we deze gecompliceerde metalen mechanismen kunnen vervangen door een coating, het vermindert de kans dat dingen kapot gaan, en ook om gewicht en geld te besparen."

"We weten dat de coating water afstoot, maar we weten niet zeker wat de vloeistof in plaats daarvan zal doen, " zei mede-onderzoeker Jacob Roth, die ook bij het LSP zit. "We denken dat het tegen de muren zal stuiteren en aan de bodem van de tank zal blijven plakken, de opvangbak, waar geen coating is. Een vraag die deze test kan beantwoorden, is hoe goed hij blijft plakken, hoe gemakkelijk of moeilijk het is om de vloeistof uit de opvangbak te verwijderen wanneer deze in het rond klotst."

Als de coating werkt zoals verwacht, de volgende stap is het testen van het gebruik ervan op een echte brandstoftank voor een ruimtevaartuig. Mogelijke toepassingen van de uiteindelijke technologie zijn onder meer het coaten van de brandstoftanks van verschillende rakettrappen en in containers bij drijfgasdepots, of tankstations in de ruimte. Wetenschappers kunnen specifieke coatings ontwerpen om verschillende vloeistoffen af ​​te stoten.

Inzicht in de functie van vloeistofafstotende coatings in de ruimte kan helpen bij de ontwikkeling van coatings met potentiële voordelen op aarde. Deze kunnen bestaan ​​uit een betere bescherming van elektronica tegen water, verbeterde waterbestendigheid voor kleding en uitrusting, en voorkomen dat regen het zicht door ramen van auto's en vliegtuigen blokkeert.

Wetenschappers kunnen vloeistof mogelijk leiden naar waar het nodig is, zelfs waar er geen "bergafwaarts" is.