p O espaço pode ser um lugar perigoso. Micrometeoritos, partículas solares, e lixo espacial - tudo, desde estágios de foguetes até fragmentos de tinta - passam por satélites a até 12,4 milhas (20 quilômetros) por segundo, representando riscos para a sensível óptica de suas naves espaciais, detectores, e painéis solares. p Embora os engenheiros tenham desenvolvido técnicas diferentes para proteger as espaçonaves desses dervixes giratórios que se movem rapidamente, nada oferece proteção de 100 por cento.

p Um tecnólogo do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Md., Contudo, está experimentando uma tecnologia emergente que pode fornecer outra, talvez mais eficaz, técnica para defender componentes sensíveis de espaçonaves dos bombardeios de alta velocidade.

p Vivek Dwivedi e seu colaborador, professor de engenharia química Raymond Adomaitis da Universidade de Maryland, College Park, estão usando deposição de camada atômica (ALD) - uma tecnologia em rápida evolução para o revestimento de plásticos, semicondutores, copo, Teflon, e uma infinidade de outros materiais - para criar um novo super-forte, revestimento ultrafino feito de minúsculos tubos de nitreto de boro, semelhante em aparência às cerdas de uma escova de dentes.

p '' O nitreto de boro cristalino é um dos materiais mais duros do mundo, '' Dwivedi disse, tornando-o ideal como um revestimento para tornar o componente sensível da espaçonave menos suscetível a danos quando atingido pela poeira espacial, rochas minúsculas, e partículas solares de alta energia.

p Deposição de camada atômica

p A técnica ALD, que a indústria de semicondutores adotou na fabricação de chips de computador, envolve colocar um material de substrato dentro de uma câmara de reator e pulsar sequencialmente diferentes tipos de gases precursores para criar um filme ultrafino cujas camadas não são literalmente mais espessas do que um único átomo.

p ALD difere de outras técnicas de aplicação de filmes finos porque o processo é dividido em duas semi-reações, é executado em sequência, e é repetido para cada camada. Como resultado, os técnicos podem controlar com precisão a espessura e a composição dos filmes depositados, mesmo profundamente dentro dos poros e cavidades. Isso dá à ALD uma capacidade única de revestir e ao redor de objetos 3-D. Essa vantagem - associada ao fato de que os tecnólogos podem criar filmes em temperaturas muito mais baixas do que com as outras técnicas - levou muitos na óptica, eletrônicos, energia, têxtil, e campos de dispositivos biomédicos para substituir técnicas de deposição mais antigas por ALD.

p De acordo com Dwivedi, se os técnicos usarem ALD para revestir o vidro com óxido de alumínio, por exemplo, eles podem fortalecer o vidro em mais de 80 por cento. Os filmes finos resultantes agem como '' nano massa, '' preencher os defeitos em escala nanométrica encontrados no vidro - as mesmas rachaduras minúsculas que fazem o vidro quebrar quando atingido por um objeto. '' Este aplicativo ALD tem profundas possibilidades para os módulos de tripulação de próxima geração, “Dwivedi disse. '' Poderíamos diminuir a espessura das janelas de vidro sem sacrificar a resistência. ''

p '' É realmente emocionante, '' disse Ted Swanson, Chefe assistente de Goddard para tecnologia de sistemas mecânicos. '' Esta é uma tecnologia emergente que oferece uma maneira totalmente nova de proteger os componentes da espaçonave, talvez de forma mais eficaz do que é possível com as técnicas atuais. Tão importante quanto, com ALD, podemos reservar o material de forma menos dispendiosa. ''

p '' Os Materiais Mais Duros do 'Mundo'

p Isso não quer dizer que a tarefa seja fácil, Dwivedi disse.

p A fabricação de um revestimento à base de ALD feito de boro e outros gases precursores é excepcionalmente difícil de fazer. Atualmente, tecnólogos fabricam filmes de boro reagindo pó de boro com nitrogênio e uma pequena quantidade de amônia em uma câmara que deve ser aquecida a 2, 552 graus Fahrenheit - um processo caro. Com ALD, um filme ultrafino de nitreto de boro poderia ser colocado em uma câmara com temperatura não superior a 752 graus Fahrenheit.

p '' Nossa equipe estudou as dificuldades e acha que entendemos por que estão acontecendo, “Disse Dwivedi. Como resultado, ele acredita que a equipe terá sucesso ao depositar nitreto de boro em um substrato de silício no próximo ano. Se os testes subsequentes em Goddard e no Langley Research Center da NASA em Hampton, Va., comprovar a eficácia do material como revestimento protetor, ele acredita que os designers de instrumentos poderiam um dia usar a tecnologia para revestir espelhos, ônibus espaciais, e outros componentes. Esse teste pode ocorrer já no próximo verão.

p Além de criar uma camada protetora, Dwivedi e sua equipe estão usando fundos do programa de Pesquisa e Desenvolvimento Interno de Goddard e do Fundo de Inovação do Centro da NASA para testar a técnica como uma maneira possível de revestir espelhos de telescópio de raios-X, que deve ser curvado para coletar fótons de raios-X de alta energia que, de outra forma, perfurariam espelhos planos, e radiadores necessários para direcionar o calor para longe de instrumentos sensíveis.

p '' Esta tecnologia pode revestir qualquer coisa. É perfeito ponto a ponto. Existem tantas aplicações para esta tecnologia, “Disse Dwivedi. '' A única coisa que limita o seu uso é a sua imaginação. ''