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Dall’Università di Washington arriva un rivoluzionario serbatoio per carburante pensato ad hoc per i viaggi nello spazio. Il team di ricercatori ha ideato l’innovativo contenitore ispirandosi all’origami, la raffinata tecnica giapponese del piegare la carta e ha realizzato l’involucro con un particolare polimero plastico super resistente, in grado di sopportare temperature criogeniche.
Il lavoro degli scienziati della Washington State University, pubblicato sulla rivista settoriale Cryogenics, è stato concepito per risolvere un problema non trascurabile che si rileva durante i viaggi spaziali: quanto carburante trasportare e come immagazzinarlo?
Un avariabile fondamentale nella progettazione di una missione spaziale è il peso del carico, fattore che incide notevolmente sul costo totale. Come sottolineano dall’Inaf, l’Istituto nazionale di Astrofisica italiana, “di quanto propellente dotare una navicella e dove stivarlo sono due sfide che da sempre limitano ampiamente i viaggi spaziali. Le opzioni sono due: viaggi più brevi con un carico maggiore (compresi gli strumenti scientifici), o una minor quantità di merce a bordo per missioni di lunga durata.
Di tentativi, in quarant’anni, ne sono stati realizzati diversi ma le temperature lassù nello spazio profondo sono proibitive. Ogni sorta di contenitore, sacca o palloncino è stato un fallimento già in fase di test, resistendo al massimo a cinque cicli di sollecitazioni, perché i combustibili liquidi necessari per viaggiare nello spazio richiedono temperature estremamente basse”.
Il team guidato da Kjell Westra e Jake Leachman ha iniziato a studiare la tecnica origami negli anni ’80 e ’90 con l’idea di sfruttarne le forme complesse ed il comportamento meccanico. I ricercatori hanno intuito che l’utilizzo di “soffietti origami” avrebbe contenuto la deformazione del sottile foglio di plastica Mylar, uniformando le sollecitazioni sul materiale, rendendolo così meno fragile.
“Per migliorare queste prestazioni – hanno spiegato i due scienziati – abbiamo fabbricato soffietti origami a film sottile con geometrie Yoshimura e Kresling per limitare principalmente la deformazione al di sotto del limite elastico. Abbiamo riscontrato che il soffietto ottenuto è riuscito a sopravvivere a 100 cicli completi di compressione ed estensione a 77 K, riuscendo integro dopo un’immersione in azoto liquido durante il test. Il risultato è stato sorprendente: non sono stati rilevati strappi o fori di spillo nel soffietto in seguito a una procedura con liquidi penetranti”.
