MADRID 21 jul. (EUROPA PRESS) -
O Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC), em colaboração com a Nanostine, uma spin-off do CSIC, desenvolveu um revestimento para componentes de satélites que os protege do efeito multipactor.
O efeito multipactor é uma perigosa descarga em cascata de elétrons que ocorre em componentes de radiofrequência e micro-ondas quando estão no vácuo (como o que existe no espaço) e que causa danos catastróficos e irreparáveis em dispositivos como antenas de comunicação.
Os resultados obtidos com o novo revestimento, desenvolvido em colaboração com a Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), foram publicados na revista Applied Surface Science e protegidos por uma patente.
A ESA vem buscando, há mais de quatro décadas, soluções para reduzir o risco associado ao efeito multipactor, embora ainda haja a necessidade de desenvolver tratamentos com melhor desempenho, já que, até o momento, não se conseguiu um revestimento ideal.
“A maioria dos revestimentos protetores nesses componentes de satélites atuais é feita com Alodine, mas ele é prejudicial à saúde e ao meio ambiente, por isso se pretende proibi-lo, mas precisamos de uma alternativa, e as que surgiram até agora não oferecem o desempenho exigido pelo setor aeroespacial”, explica Lidia Martínez, pesquisadora do CSIC no Instituto de Ciência dos Materiais de Madri (ICMM) e uma das autoras do trabalho.
Essa equipe propõe uma solução baseada tanto na composição quanto na estrutura superficial desse revestimento: em vez de trabalhar na microescala, como grande parte das alternativas propostas, eles modificaram a rugosidade da superfície em nível nanométrico (de um tamanho que equivale a uma milionésima parte de um metro), e fizeram isso com um revestimento de ouro e prata à base de nanopartículas fabricadas com dispositivos de ultra-alto vácuo.
Dessa forma, obtiveram revestimentos metálicos nanoestruturados que não só são capazes de substituir o Alodine, como também apresentam melhores desempenhos.
A ESA exigia um material que apresentasse várias características essenciais; por um lado, baixo rendimento de emissão de elétrons secundários (a origem do efeito multipactor); é necessário que o revestimento emita poucos elétrons secundários (aqueles que “ricocheteiam” quando um elétron colide com o material), e esse revestimento fabricado no ICMM reduz em 30% essa emissão em comparação com o Alodine.
Além disso, outro ponto-chave é o que se chama de energia de corte: “é o valor da energia dos elétrons que colidem com a superfície a partir do qual se começa a produzir mais elétrons do que os que chegam”, explica Martínez. Nesse aspecto, a fórmula do ICMM é 300% mais eficiente do que as atuais. “Não apenas resolvemos o problema atual, mas também melhoramos o que existe hoje”, destaca a pesquisadora.
A fabricação do revestimento é feita com tecnologias de ultra-alto vácuo, o que significa que é relativamente fácil de implementar em nível industrial. De fato, todo o processo foi desenvolvido em colaboração com a spin-off do CSIC, a Nanostine, e graças a um programa de Doutorado Industrial da Comunidade de Madri conduzido pelo pesquisador César Rodríguez-Castañeda.
Além disso, a própria ESA participou por meio do ESA Business Innovation Center, coordenado em Madri pela Fundação Madri+d. Isso permitiu trabalhar em estreita colaboração com as necessidades da Agência. “Todos os nossos testes de validação foram realizados em laboratórios homologados pela ESA”, explica a pesquisadora.
A patente do revestimento já foi solicitada em conjunto pelo CSIC e pela Nanostine, e foi firmado um acordo de licença para que a Nanostine comercialize esses revestimentos voltados fundamentalmente para o setor aeroespacial.
Mesmo assim, ainda há muitos passos pela frente: “a pesquisa para levar um revestimento ao espaço leva cerca de uma década; é preciso dar cada um desses passos. No momento, nossos resultados são muito promissores e a ESA demonstrou satisfação com nossa solução concreta, mas precisamos continuar trabalhando”, conclui a pesquisadora.
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