Revolucionando Propelentes de Foguete: Formulações Híbridas Aprimoradas com Espuma de Grafeno

Grafeno — um material com aplicações em tecnologia biomédica, eletrônica, compósitos, energia e sensores — está sendo usado para aumentar a taxa de queima de propelentes sólidos usados para alimentar foguetes e espaçonaves.

Métodos foram desenvolvidos para fabricar e usar composições com combustível sólido carregado em espumas de grafeno altamente condutivas e altamente porosas para taxas de queima aprimoradas do combustível sólido carregado. Pesquisadores maximizaram o efeito catalítico de aditivos de óxido metálico comumente usados em propelente sólido para melhorar a decomposição. As estruturas de espuma de grafeno também são termicamente estáveis, mesmo em altas temperaturas, e podem ser reutilizadas. As composições desenvolvidas fornecem taxa de queima e reutilizabilidade significativamente melhoradas.

A espuma de grafeno funciona bem para propelentes sólidos porque é superleve e altamente porosa, o que significa que tem muitos orifícios nos quais cientistas podem colocar combustível para ajudar a ignição de um lançamento de foguete. A espuma de grafeno tem uma estrutura 3D interconectada para permitir um caminho de transporte térmico mais eficiente para o calor se espalhar rapidamente e incendiar o propelente.

A tecnologia fornece desempenho mais alto, especialmente importante em áreas como hipersônicos. Testes demonstraram um aumento de taxa de queima de nove vezes o normal usando estruturas de espuma de grafeno funcionalizadas.

A tecnologia de espuma de grafeno tem aplicações para dispositivos de conversão de energia e sistemas de defesa antimísseis, junto com outras áreas onde adaptar nanomateriais para resultados específicos pode ser útil.