AnalySwift y la Universidad de Florida Central trabajan con la NASA para desarrollar compuestos de capas delgadas

Analyswift (West Jordan, Utah, EE. UU.), Una empresa de software afiliada a la Universidad de Purdue que proporciona software de modelado de alta fidelidad eficiente para compuestos, junto con la Universidad del Sur de Florida como institución de investigación principal, ha recibido una transferencia de tecnología para pequeñas empresas de la NASA. contrato para mejorar el diseño de materiales compuestos, incluidos los compuestos de capas delgadas, como los necesarios para las naves espaciales y las misiones de la NASA.

Los compuestos de capas delgadas, llamados así por sus espesores de capas curadas de menos de 0,0025 pulgadas, están hechos de materiales de fibras tejidas como fibra de carbono, grafeno y otros polímeros. La resistencia proviene de leves curvas a lo largo de los bordes de la capa que les permiten soportar peso en lugar de doblarse hacia atrás. Según los informes, este atributo los hace lo suficientemente fuertes como para soportar cargas útiles de satélites, como velas solares para viajes espaciales con energía solar, o servir como soportes para naves espaciales grandes. Además, las estructuras compuestas de capas delgadas se pueden enrollar, compactar y almacenar durante largos períodos hasta que sea necesario implementarlas.

“Los compuestos de capas delgadas ofrecen ganancias significativas en el rendimiento sobre los materiales metálicos tradicionales para la construcción de estructuras de naves espaciales desplegables”, dice Kawai Kwok, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF que dirige la investigación. “La extrema delgadez y el alto límite de deformación por falla de los compuestos de capas delgadas dan como resultado curvaturas de plegado que superan con creces la capacidad actual. Son eficientes tanto en volumen como en masa y se pueden fabricar a bajo costo con materiales y procesos comerciales fácilmente disponibles ".

Kwok y su laboratorio de diseño de estructuras y materiales utilizarán metodologías experimentales y computacionales que han desarrollado para caracterizar y modelar el rendimiento de polímeros y compuestos de capa fina diseñados para entornos espaciales con uso repetido y períodos de almacenamiento comprimidos y prolongados.

Kwok dice que los datos experimentales, las teorías y el software complementario desarrollado a partir de esta investigación podrían aplicarse a botavaras, velas, paneles, reflectores y más para satélites, así como a estructuras ligeras para módulos de aterrizaje, rovers y paneles solares para misiones de la NASA y futuras aeronaves. con capacidades de lanzamiento compactas y verticales.

AnalySwift eligió trabajar con UCF debido a la amplia experiencia de Kwok en la investigación de materiales compuestos de capas delgadas, incluso para la NASA, dice Allan Wood, presidente y director ejecutivo de AnalySwift. "El profesor Kawai Kwok ha estado colaborando con la NASA en este problema, y ​​AnalySwift se complace en asociarse con UCF como la institución de investigación en este proyecto", dice Wood.

AnalySwift y UCF también se están asociando con Purdue University (West Lafayette, Indiana, EE. UU.), Que liderará el desarrollo del código de investigación, así como ejecutará las simulaciones necesarias para la verificación y validación del modelo bajo la dirección de Wenbin Yu, profesor de la Escuela de Purdue de Aeronáutica y Astronáutica.

“Actualmente no existen métodos y herramientas de caracterización y modelado validados y confiables para este tipo de trabajo que considere condiciones tan extremas e historiales de carga pasados”, dice Yu. “Sin capacidades confiables de predicción y caracterización, a menudo se necesitan pruebas adicionales para sortear cualquier incertidumbre en el rendimiento del diseño final, lo que ralentiza el desarrollo y la entrega de la tecnología”.

Para obtener más información, comuníquese con Robert H. Wells, Oficina de Investigación,
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