Tejido Acústico Detecta Micrometeoritos y Captura Polvo Espacial

Investigadores han desarrollado un tejido acústico tan sensible a vibraciones que puede detectar impactos de partículas espaciales microscópicas de alta velocidad. Una aplicación terrestre de estos tejidos podría ser para detección de explosiones y en el futuro, actuar como micrófonos sensibles para detección direccional de disparos.

El sistema de tejido contiene fibras sensibles a vibraciones dibujadas térmicamente que son capaces de convertir energía de vibración mecánica en energía eléctrica. Cuando micrometeoritos o desechos espaciales golpean el tejido, el tejido vibra y la fibra acústica genera una señal eléctrica.

La fibra acústica apuntaba a construir fibras y tejidos de próxima generación para uniformes de soldados y equipo de batalla que pudieran detectar una variedad de parámetros fisiológicos como frecuencia cardíaca y respiración, así como sonidos externos como disparos y explosiones. Los telescopios tradicionales usan luz para aprender sobre objetos distantes; este tejido usa análisis de polvo espacial para aprender sobre el espacio.

El array de Prueba de Impacto de Partículas Inducido por Láser —que usa láseres para acelerar partículas diminutas a velocidades supersónicas o incluso hipersónicas y permite a investigadores imaginar y analizar su impacto en materiales objetivo— se usó para demostrar que el sistema de tejido podía medir con precisión el impulso de partículas pequeñas viajando a cientos de metros por segundo.

Científicos están probando ahora la sensibilidad del tejido acústico para impactos de micropartículas con cinemática similar a ciertos tipos de polvo espacial de alta velocidad. Simultáneamente, los investigadores están estableciendo la línea base de la resiliencia del sensor de fibra al entorno hostil de órbita terrestre baja en la Estación Espacial Internacional.

Para este lanzamiento inicial, el equipo de investigación envió una muestra de 10 × 10 cm del tejido a la Estación Espacial Internacional donde se instaló en una pared exterior, expuesto a los rigores del espacio. La muestra de tejido permanecerá en el laboratorio orbital por un año para determinar qué tan bien sobreviven estos materiales al entorno hostil de órbita terrestre baja.

La superficie blanca de la Estación Espacial Internacional es en realidad un material de tejido protector llamado tela Beta, una fibra de vidrio impregnada con Teflón diseñada para proteger naves espaciales y trajes espaciales de la severidad de los elementos a más de 250 millas sobre la superficie terrestre.

El equipo de investigación cree que el tejido acústico podría llevar a tejidos de gran área que midan con precisión el impulso en naves espaciales de micrometeoritos y desechos espaciales viajando a kilómetros por segundo. Los tejidos inteligentes también pueden ayudar a proporcionar a los astronautas un sentido del tacto a través de sus trajes presurizados al proporcionar datos sensoriales del exterior del traje y luego mapear esos datos a actuadores hápticos en la piel del usuario.

Cuando las muestras regresen a Tierra para análisis post-vuelo, los investigadores medirán cualquier erosión por oxígeno atómico, decoloración por radiación ultravioleta y cambios en el rendimiento del sensor de fibra después de un año de ciclos térmicos.