Revolucionando propelentes de cohete: formulaciones híbridas mejoradas con espuma de grafeno

El grafeno —material con aplicaciones en biomedicina, electrónica, compuestos, energía y sensores— se usa para aumentar la velocidad de combustión de propelentes sólidos que alimentan cohetes y naves espaciales.

Métodos y ventajas

Se desarrollaron métodos para fabricar y usar composiciones con combustible sólido cargado en espumas de grafeno altamente conductoras y porosas para velocidades de combustión mejoradas. Los investigadores maximizaron el efecto catalítico de aditivos de óxido metálico comunes en propelentes sólidos para mejorar la descomposición. Las estructuras de espuma de grafeno son también térmicamente estables, incluso a altas temperaturas, y reutilizables. Las composiciones desarrolladas proporcionan velocidad de combustión y reutilizabilidad significativamente mejoradas.

La espuma de grafeno funciona bien para propelentes sólidos porque es superligera y altamente porosa, con muchos huecos donde los científicos pueden verter combustible para ayudar a encender el lanzamiento. La espuma tiene estructura 3D interconectada que permite una vía de transporte térmico más eficiente para que el calor se propague rápido e inicie el propelente.

Resultados y aplicaciones

La tecnología proporciona mayor rendimiento, especialmente importante en áreas como hipersónicos. Pruebas demostraron mejora de velocidad de combustión de nueve veces lo normal usando estructuras de espuma de grafeno funcionalizadas.

La tecnología de espuma de grafeno tiene aplicaciones en dispositivos de conversión de energía y sistemas de defensa antimisiles, junto con otras áreas donde adaptar nanomateriales para resultados específicos sea útil.