p A instalação MIAMI-2 - microscópios e aceleradores de íons para investigações de materiais - ajudou o Dr. Matheus Tunes a investigar uma nova liga que endurece o alumínio sem aumentar seu peso significativamente. p As espaçonaves lançadas da Terra precisam ser leves, mas ainda tem a quantidade certa de combustível para vê-los entrar em órbita. Se muito pesado, a quantidade de combustível necessária seria proibitiva. Uma vez fora do campo magnético protetor da Terra, um veículo pode então ser exposto a quantidades potencialmente destrutivas de radiação solar, que se torna mais importante para qualquer missão de longa duração, como a de Marte.

p Fazer espaçonaves de alumínio é uma solução, já que o alumínio é um material leve, porém forte. As ligas ajudam o alumínio a se tornar mais duro por meio do fortalecimento por precipitação, mas a radiação encontrada no espaço pode dissolver os precipitados de endurecimento com consequências potencialmente desastrosas e fatais para os astronautas.

p Mas a pesquisa realizada no MIAMI-2 em parceria com a Montanuniversitaet Leoben (MUL) na Áustria descobriu que um precipitado de endurecimento específico de uma nova liga de alumínio - desenvolvido por um grupo de metalúrgicos liderado pelo professor Stefan Pogatscher (MUL) - não se dissolve quando bombardeado com radiação de partículas quando comparado com dados existentes sobre irradiação de ligas de alumínio convencionais.

p O resultado é uma liga com uma fase de endurecimento resistente à radiação, chamada de fase T, que tem uma estrutura cristalina complexa de Mg32 (Zn, Al) 49. A pesquisa levou a um artigo que foi publicado na prestigiosa revista Advanced Science, junto com uma capa atraente.

p "A ideia do artigo era testar essas novas ligas usando as instalações do MIAMI, porque podemos sujeitar a liga à radiação de partículas energéticas e, ao mesmo tempo, monitorar o efeito desta radiação na microestrutura da liga com um microscópio eletrônico de transmissão ", diz Matheus.

p "Monitoramos o sinal cristalográfico da fase T conforme a radiação aumentava e observamos que, em comparação com outras ligas de alumínio convencionais, a liga que desenvolvemos era tolerante à radiação - o que significa que a fase de endurecimento não se dissolve sob altas doses de radiação.

p "Ele lança luz sobre um novo campo de pesquisa muito empolgante que chamamos de 'materiais espaciais prototípicos para ambientes de radiação estelar'. Um reator nuclear também é um ambiente extremo, assim como o sol com os ciclos solares, mas as instabilidades dinâmicas do Sol, como erupções solares e ejeções de massa coronal, são mais extremas do que qualquer coisa na Terra. O sol é um reator de fusão nuclear muito eficiente e um acelerador de partículas de alta energia. "

p Dr. Graeme Greaves, Bolsista de pesquisa sênior no MIAMI Facility, adiciona, "quando Matt veio para nós do Brasil como estudante de pós-graduação, ele estava sempre em busca de novos projetos e criou uma série de novas colaborações, e estou muito feliz porque ele está começando a próxima parte de sua carreira na Áustria e se expandindo para novas áreas, ele continua a colaborar conosco aqui nas instalações de MIAMI, sendo este projeto de ligas de alumínio apenas um exemplo. "

p Com missões tripuladas à lua e a Marte sendo planejadas, as vantagens de espaçonaves leves o suficiente para serem lançadas e resistir à radiação para proteger suas tripulações são claras. Próximo na agenda de Matheus, Graeme e seus colegas devem descobrir por que a liga se comporta dessa forma e quais outros benefícios podem haver.

p "Estou particularmente orgulhoso de ter concluído meu Ph.D. em Huddersfield, Agora me mudei para a Áustria, mas continuo a trabalhar com Graeme, "Matheus acrescenta." Temos uma colaboração ativa e 2021 será um ano agitado para o projeto conjunto de pesquisa de materiais espaciais Huddersfield-Leoben ".

p "Descobrimos que a fase T é tolerante à radiação, mas não descobrimos por que isso acontece. Temos uma ideia que envolve a complexidade química da fase que acreditamos pode levar a algumas pesquisas muito interessantes. Esperamos poder dar uma contribuição importante para uma maior exploração humana do espaço. "