Smart Fabric detecta e coleta poeira do espaço

Pesquisadores desenvolveram um tecido acústico tão sensível a vibrações que pode detectar impactos de partículas espaciais microscópicas de alta velocidade. Uma aplicação terrestre desses tecidos pode ser para detecção de explosões e, no futuro, para atuar como microfones sensíveis para detecção direcional de tiros.

O sistema de tecido contém fibras sensíveis à vibração estiradas termicamente que são capazes de converter energia de vibração mecânica em energia elétrica. Quando micrometeoróides ou detritos espaciais atingem o tecido, o tecido vibra e a fibra acústica gera um sinal elétrico.

A fibra acústica visava a construção de fibras e tecidos de última geração para uniformes de soldados e equipamentos de batalha que pudessem detectar uma variedade de parâmetros fisiológicos, como frequência cardíaca e respiração, bem como sons externos, como tiros e explosões. Os telescópios tradicionais usam a luz para aprender sobre objetos distantes; este tecido usa análise de poeira espacial para aprender sobre o espaço.

A matriz de teste de impacto de partículas induzida por laser - que usa lasers para acelerar partículas minúsculas a velocidades supersônicas ou até hipersônicas e permite que os pesquisadores visualizem e analisem seu impacto nos materiais alvo - foi usado para demonstrar que o sistema de tecido pode medir com precisão o impulso de pequenas partículas partículas viajando a centenas de metros por segundo.

Os cientistas estão agora testando a sensibilidade do tecido acústico para impactos de micropartículas com cinemática semelhante a certos tipos de poeira espacial de alta velocidade. Simultaneamente, os pesquisadores estão baseando a resiliência do sensor de fibra ao ambiente hostil da órbita baixa da Terra na Estação Espacial Internacional.

Para este lançamento inicial, a equipe de pesquisa enviou uma amostra de 10 × 10 cm do tecido para a Estação Espacial Internacional, onde foi instalado em uma parede externa, exposta aos rigores do espaço. A amostra de tecido permanecerá no laboratório em órbita por um ano para determinar como esses materiais sobrevivem ao ambiente hostil da órbita baixa da Terra.

A superfície branca da Estação Espacial Internacional é na verdade um material de tecido protetor chamado pano Beta, uma fibra de vidro impregnada de Teflon projetada para proteger naves espaciais e trajes espaciais da gravidade dos elementos a mais de 250 milhas acima da superfície da Terra.

A equipe de pesquisa acredita que o tecido acústico pode levar a tecidos de grande área que medem com precisão o impulso na espaçonave de micrometeoróides e detritos espaciais viajando a quilômetros por segundo. Os tecidos inteligentes também podem ajudar a fornecer aos astronautas uma sensação de toque por meio de seus trajes pressurizados, fornecendo dados sensoriais do exterior do traje e mapeando esses dados para atuadores hápticos na pele do usuário.

Quando as amostras retornarem à Terra para análise pós-voo, os pesquisadores medirão qualquer erosão do oxigênio atômico, descoloração da radiação ultravioleta e alterações no desempenho do sensor de fibra após um ano de ciclo térmico.