Graphene Flagship partners, Université Libre de Bruxelles, University of Pisa y University of Cambridge, en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Swedish Space Corporation (SSC), lanzaron un cohete al espacio desde Kiruna, Suecia, el pasado 24 de junio. El experimento pretende probar las posibilidades de impresión de tintas de grafeno en el espacio.

El estudio de los diferentes modos de auto ensamblaje del grafeno en patrones funcionales en gravedad cero permitirá la fabricación de dispositivos electrónicos de grafeno durante las misiones espaciales a largo plazo, así como también ayudará a comprender las propiedades fundamentales de la impresión de grafeno en la Tierra.

Esta misión también es un primer paso hacia la investigación del grafeno con fines de protección contra la radiación, un requisito esencial de la exploración espacial tripulada.

El MAETSIMA Science Experiment Rocket (MASER) 14 fue lanzado desde el Centro Espacial Europeo en Esrange, Suecia, gracias a una colaboración entre la ESA, el SSC y tres socios de Graphene Flagship. El objetivo es probar la impresión de patrones de grafeno en sustratos de silicio en condiciones de gravedad cero.

La Universidad de Cambridge, asociada con Graphene Flagship, fue pionera en el uso de exfoliación en fase líquida para preparar tintas de grafeno y materiales relacionados. Estas tintas ahora se utilizan para imprimir todo tipo de dispositivos, desde sensores electrónicos flexibles, medidores, baterías y supercapacitores, y muchos otros. Las tintas de grafeno ya están en el mercado, y muchas empresas socias y spin-out de Graphene Flagship están comercializando esta tecnología.

Este primer experimento con grafeno en el espacio, dirigido por la Université Libre de Bruxelles, empresa asociada a Graphene Flagship, permitirá comprender mejor los aspectos fundamentales del proceso de impresión en la Tierra, al eliminar la presencia de gravedad y estudiar cómo se autoensamblan los copos de grafeno. Lo más importante es que estos experimentos son un primer paso para hacer que la impresión con grafeno esté disponible para la exploración espacial a largo plazo, ya que los astronautas pueden necesitar imprimir dispositivos electrónicos a pedido para hacer frente a misiones a largo plazo.

Los compuestos basados ​​en grafeno también se pueden usar para ofrecer protección contra la radiación, otro requisito obligatorio para permitir las exploraciones espaciales tripuladas, por ejemplo, durante las misiones con destino a Marte.

Esta investigación sigue la campaña de vuelo parabólico de gravedad cero que tuvo lugar en mayo de 2018. El experimento anterior permitió 24 segundos de microgravedad para probar estas mismas propiedades y la calidad de las dispersiones de grafeno preparadas por Graphene Flagship Partner University de Cambridge.

Llevando esta investigación un paso más allá, el vuelo del cohete MASER 14 lanzado a 250 km sobre la superficie de la Tierra desde Esrange, Suecia, permitió más de seis minutos de microgravedad, lo que dio a los investigadores tiempo adicional para realizar sus pruebas, que validarán el autoensamblaje del grafeno.

“Probar la evaporación de gotitas sembradas con grafeno es un paso importante hacia la comprensión de los fenómenos involucrados en las tecnologías de recubrimiento y aplicaciones energéticas y un factor habilitador en la comercialización de este material para crear un nuevo ecosistema de soporte vital en la futura exploración del espacio humano” explicó Carlo Lorio, líder de las actividades espaciales llevadas a cabo por Graphene Flagship, y un investigador de Graphene Flagship, asociado Université Libre de Bruxelles.

“No hay mejor manera de validar el potencial del grafeno que enviarlo al entorno en el que se utilizará”, agregó Iorio.

“El grafeno tiene propiedades de conductividad únicas que los científicos continúan aprovechando en nuevos procesos, dispositivos y, en este caso, recubrimientos. “Experimentos como estos son fundamentales para el éxito del grafeno e integrales para construir la reputación del material como el material líder para aplicaciones espaciales”, dice.

La importancia de la exploración espacial para el buque insignia del grafeno se destaca en la organización del segundo taller en colaboración con la ESA en la próxima Semana del Grafeno 2019, que se celebrará en Helsinki, Finlandia, del 23 al 27 de septiembre. Este taller, presidido por Carlo Iorio Cubrirá una variedad de temas, todos ellos relacionados con nuevos dispositivos de grafeno y tecnologías que impulsarán la exploración del espacio humano.

Andrea C. Ferrari, Oficial de Ciencia y Tecnología de Graphene Flagship y Presidente de su Panel de Administración, explicó que “gracias a la experiencia en investigación de microgravedad de la Université Libre de Bruxelles, el Graphene Flagship ha sido pionero en la exploración de grafeno para aplicaciones espaciales desde 2017. “Con tres campañas de microgravedad en vuelos parabólicos ya concluidos (y una cuarta en camino) este lanzamiento de cohete es el próximo paso hacia nuestro hito principal: llevar el grafeno a la Estación Espacial Internacional”.

Estos experimentos en gravedad cero ya han resultado en solicitudes de patentes, así como en el interés de grandes empresas, como Leonardo. El espacio es el límite para el grafeno. ¿O es eso?

Fuente: Graphene Flagship