Notícia
INPE adquire novo equipamento para pesquisas em nanotecnologia
São José dos Campos-SP, 22 de outubro de 2007
Um moderno sistema para microscopia de força atômica foi recentemente instalado no Laboratório Associado de Sensores e Materiais do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (LAS/INPE). O equipamento é essencial para estudos em nanotecnologia, área com várias aplicações e crescente importância no desenvolvimento de novos materiais e estruturas aeroespaciais. Denominado Sistema de Microscopia de Força Atômica Veeco Multimode com estação de controle Nanoscope V, permite observar os objetos em escala nanométrica (um nanômetro equivale à bilionésima parte do metro).
À disposição dos pesquisadores da área e dos alunos de mestrado e doutorado, o microscópio custou cerca de R$ 500 mil e foi adquirido com recursos da FINEP através do subprojeto Infra-estrutura laboratorial para pesquisa em novos materiais e catalisadores no âmbito do Projeto Infra-estrutura de pesquisa técnico-científica do INPE vinculada a programas de pós-graduação, coordenado pela Dra. Nélia Ferreira Leite.
Aplicação espacial
Os satélites enfrentam em órbita altos níveis de radiação, variações extremas de temperatura e ainda precisam ter resistência mecânica para suportar o lançamento e a reentrada na atmosfera. Um dos desafios da tecnologia espacial é a redução da massa dos satélites para diminuir os custos do seu lançamento, mas sem comprometer a qualidade e resistência da estrutura. Como os custos são proporcionais ao peso, vamos precisar de materiais mais leves e resistentes, sem dúvida resultados das pesquisas em nanotecnologia, comenta Eduardo Abramof, coordenador dos Laboratórios Associados do INPE.
As nanotecnologias se apresentam, portanto, como possíveis soluções em novos materiais para estruturas de satélites e naves espaciais; produção e armazenamento de energia; transmissão, processamento e armazenamento de dados; sensores; controle; e sistemas de suporte à vida no espaço. Enfim, a nanotecnologia estará presente em praticamente todos os subsistemas dos satélites, diz Abramof.
Polímeros e compósitos usados na indústria espacial podem ser reforçados com nanopartículas ou nanotubos de carbono com o objetivo de melhorar as propriedades termo-mecânicas, resistência à radiação, e a relação peso/esforço. O setor espacial também pode se beneficiar dos novos componentes eletrônicos derivados da nanotecnologia, mais resistentes a danos de radiação, como nanotubos de carbono para transistores e memórias, memória magnética e biológica.
O coordenador dos Laboratórios Associados do INPE também destaca a fabricação de nano e pico satélites. Trata-se de uma constelação de pequenos satélites, como nanosatélite (1 a 10 Kg), picosatélite (0.1 1 Kg), e o satélite em um chip (menor que 100 g). A nanotecnologia tem um papel fundamental na redução do peso, tamanho e consumo de energia destes pequenos satélites. A razão para se fabricar satélites miniaturizados é a enorme redução do custo do lançamento. Eles podem ser lançados em um grande número ou podem, inclusive, pegar carona em veículos lançadores de grande porte, conclui Abramof.
Nanotecnologia no INPE
As pesquisas em nanotecnologia no INPE estão sendo realizadas pelos Laboratórios Associados, especialmente no Laboratório Associado de Sensores e Materiais.
Abaixo, exemplos de algumas das atividades:
· Células solares de uso espacial
· Células combustível
· Silício poroso para diferentes aplicações
· Nanoestruturas semicondutoras de compostos IV-VI para aplicações em detectores de infravermelho
· Cerâmicas micro e nanoestruturadas para barreiras térmicas, proteção contra radiação, sistema de refrigeração de satélites, sensores ambientais.
· Nanotubos de carbono em resinas para materiais leves e resistentes.
· Carbono tipo diamante (DLC) nanoestruturado utilizado como lubrificante sólido em peças de satélite para evitar a solda fria
· Nanodiamante com aplicações como anodo em baterias de íons de Lítio e em supercapacitores.
· MEMS para sensor inercial levitado para navegação
· Tratamento de superfícies de materiais (polímeros e metais) para aplicações espaciais por implantação iônica por imersão em plasma.
O sistema já está sendo utilizado por pesquisadores e estudantes da pós-graduação
Detalhe do microscópio de força atômica
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