De Universiteit van Surrey heeft een robuuste meerlagige nanobarrière ontwikkeld voor ultralichtgewicht en stabiele koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP's) die kunnen worden gebruikt om zeer nauwkeurige instrumentstructuren te bouwen voor toekomstige ruimtemissies.

CFRP wordt gebruikt in huidige ruimtemissies, maar de toepassingen zijn beperkt omdat het materiaal vocht absorbeert. Dit komt vaak vrij als gas tijdens een missie, waardoor het materiaal uitzet en de stabiliteit en integriteit van de structuur aantast. Ingenieurs proberen dit probleem met CFRP te minimaliseren door lange, dure procedures zoals drogen, herkalibraties en uitbranden, die het probleem mogelijk niet volledig oplossen.

In een paper gepubliceerd door het tijdschrift Natuurmaterialen , wetenschappers en ingenieurs van Surrey en Airbus Defence and Space beschrijven hoe ze een meerlagige nanobarrière hebben ontwikkeld die hecht aan de CFRP en de noodzaak van meerdere uithardingsfasen en de gecontroleerde opslag die in onbeschermde staat vereist is, elimineert.

Surrey-ingenieurs hebben aangetoond dat hun dunne nano-barrière, die slechts een dikte van minder dan micrometers meet, vergeleken met de tientallen micrometers van de huidige coatings voor ruimtemissies - is het minder gevoelig voor stress en vervuiling aan het oppervlak, behoudt zijn integriteit, zelfs na meerdere thermische cycli.

Professor Ravi Silva, Directeur van het Advanced Technology Institute aan de Universiteit van Surrey, zei:"We zijn ervan overtuigd dat het versterkte composiet dat we hebben gerapporteerd een significante verbetering is ten opzichte van vergelijkbare methoden en materialen die al op de markt zijn. Deze bemoedigende resultaten suggereren dat onze barrière de aanzienlijke kosten en gevaren zou kunnen wegnemen die gepaard gaan met het gebruik van met koolstofvezel versterkte polymeren in de ruimte missies."

Christiaan Wilhelmi, Hoofd Mechanische Subsystemen en Onderzoek en Technologie Friedrichshafen bij Airbus Defence and Space, zei:"We gebruiken al vele jaren koolstofvezelcomposieten op onze ruimtevaartuigen en instrumentstructuren, maar de nieuw ontwikkelde nanobarrière samen met onze ultrahoge modulus CFRP-productiecapaciteit zal ons in staat stellen om de volgende generatie niet-ontgassende CFRP-materialen te creëren met veel meer dimensionale stabiliteit voor optica en payload-ondersteuning. Het bereiken van deze mijlpaal geeft ons het vertrouwen om te kijken naar fabricage op instrumentschaal om de technologie volledig te bewijzen."

Professor David Samson, Vice-Provost Onderzoek en Innovatie aan de Universiteit van Surrey, zei:"Dit onderzoeksproject zet de lange en nauwe samenwerking van de Universiteit van Surrey met Airbus voort. Geavanceerde materialen voor ruimtevaartuigen is een ander uitstekend voorbeeld van hoe Surrey de ruimtevaartsector ondersteunt. We doen dit al tientallen jaren, en we zetten ons volledig in om onze steun voor de sector in de toekomst te versterken. Ik kijk uit naar meer briljante vorderingen van de Surrey-Airbus-relatie in de komende jaren."