p O Centro de Materiais Bidimensionais Avançados (CA2DM) da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) se associou à empresa aeroespacial norte-americana Boreal Space para testar as propriedades do grafeno após seu lançamento na estratosfera. Os resultados podem fornecer informações sobre como o grafeno pode ser usado para tecnologias espaciais e de satélite. p "A utilidade do grafeno na Terra já foi estabelecida na última década. Agora é um momento oportuno para expandir suas perspectivas de uso em aplicações espaciais - uma área considerada a mais desafiadora para a tecnologia moderna - e mudar o paradigma da ciência dos materiais. O espaço é a fronteira final para a pesquisa do grafeno, e eu acredito que esta é a primeira vez que o grafeno entrou na estratosfera, disse o líder do projeto, professor Antonio Castro Neto, Diretor da NUS CA2DM.

p Empurrando os limites para a pesquisa de grafeno

p O grafeno bidimensional tem uma combinação única de ser extremamente flexível, mais difícil que diamante, e mais forte do que o aço. Embora os pesquisadores reconheçam que pode ter potencial para aplicações espaciais, seus usos práticos ainda não foram estabelecidos.

p "Para mover uma nave espacial por longas distâncias no espaço, são necessárias grandes acelerações e velocidades que só são possíveis com equipamentos de massa muito baixa. O grafeno é o material ideal, pois está entre os mais leves, ainda mais forte, materiais funcionais que temos. Além disso, o alto desempenho eletrônico do grafeno o torna um candidato principal para lidar com a falta de oxigênio e as baixas temperaturas no espaço, "explicou o professor Castro Neto.

p Para testar a versatilidade do grafeno, uma equipe liderada pelo professor Barbaros Özyilmaz, Chefe de Pesquisa de Grafeno da NUS CA2DM, preparou o material revestindo um substrato com uma única camada de grafeno que tinha cerca de 0,5 nanômetros de espessura, mais de 200 vezes mais fino do que um fio de cabelo humano. A amostra foi montada com segurança em um Boreal Space 'Wayfinder — Mini' CubeSat, e colocado no compartimento de carga útil do foguete de sondagem.

p A espaçonave foi lançada na manhã de 30 de junho de 2018, sobre o deserto de Mojave, nos Estados Unidos. A equipe de lançamento do Boreal Space foi responsável pelo suporte ao lançamento da carga útil durante a decolagem, separação do cone do nariz, monitoramento durante o vôo, caindo de pára-quedas de volta à terra, impacto e recuperação.

p Durante o lançamento, a espaçonave foi enviada para o ambiente suborbital, e o material de grafeno foi submetido a condições adversas, como rápida aceleração, vibração, choque acústico, forte pressão e uma ampla gama de flutuações de temperatura. A amostra voltou a entrar na atmosfera da Terra após um voo de 71 segundos, caindo de paraquedas no deserto de Mojave.

p A amostra de grafeno foi recuperada pela equipe no mesmo dia, e a equipe NUS CA2DM está realizando testes para avaliar se suas propriedades estruturais e estabilidade foram afetadas durante o lançamento e pouso. Em particular, a equipe utilizará técnicas de espectroscopia Raman para detectar a presença de defeitos na amostra.

p "Se esta colaboração de pesquisa for capaz de demonstrar que o grafeno mantém suas várias propriedades e características após ser lançado no ambiente suborbital, abrirá novas oportunidades estimulantes para que o grafeno seja incorporado em tecnologias adequadas para missões espaciais e aeroespaciais. Essas tecnologias podem incluir blindagem eletromagnética, geração eficiente de energia solar, e excelente proteção térmica, "disse o Prof Castro Neto.

p Sra. Barbara Plante, Presidente da Boreal Space, adicionado, "Estamos muito entusiasmados com o aumento do nível de preparação da tecnologia do grafeno e com a promoção de sua utilidade no espaço. Estou convencido de que o grafeno terá um papel extremamente importante na comercialização do espaço. Este e os lançamentos futuros apóiam a demonstração de usos futuros da tecnologia à base de grafeno no espaço."

p Além do experimento de grafeno NUS, o Boreal Space 'Wayfinder — Mini' CubeSat também hospedou sensores de campo magnético de nitreto de gálio fornecidos pelo Laboratório de Ambientes Extremos da Universidade de Stanford (XLab). A equipe de Stanford não está procurando apenas obter dados experimentais importantes, como a sobrevivência da carga de lançamento e integridade do sinal eletrônico, mas também percepções sobre interferência magnética, redução de ruído e efeitos de radiação em seus sensores.

p Seguindo esta missão combinada, conhecido como GRASP (GRaphene And Stanford Payloads), O Espaço Boreal continua a fornecer oportunidades de órbita terrestre suborbital e baixa para testar e validar a capacidade de sobrevivência e operacionalidade da carga útil no ambiente espacial.