Senzori imprimați 3D pentru sateliți

Cercetătorii de la MIT (Massachusetts Institute of Technology) au creat primii senzori de plasmă complet digitali din lume. Acești senzori sunt utilizați de sateliți pentru a determina compoziția chimică și energia ionică a atmosferei. 

Hardware-ul, produs prin imprimare 3D și tăiere cu laser, este la fel de performant ca și senzorii actuali de vârf. Dar acestea din urmă sunt mult mai scumpe și durează săptămâni întregi pentru a fi produse. În schimb, fabricarea senzorilor MIT durează câteva zile și costă zeci de dolari. 

Astfel de senzori (RPA) au fost utilizați în misiunile spațiale încă din 1959. Aceștia detectează energia în ioni, particule încărcate electric. Particulele sunt suspendate în plasmă, un amestec de molecule supraîncălzite din atmosfera superioară a Pământului. 

Senzorii conțin o serie de grile încărcate electric cu găuri mici în ele. Pe măsură ce plasma trece prin găuri, electronii și alte particule sunt expulzate, până când rămân doar ioni. Ionii generează un curent electric, iar senzorul măsoară și analizează acest curent. 

Secretul succesului RPA este structura plicului care aliniază ochiurile. Acesta trebuie să fie izolant din punct de vedere electric și să poată rezista la schimbări bruște și drastice de temperatură. Cercetătorii de la MI au folosit vitrolita, un material ceramic cu aceste proprietăți. 

Experimentată la începutul secolului XX, vitrolita a fost adesea folosită pentru plăci colorate și nu este o coincidență faptul că a devenit un simbol al art deco. Este atât de durabil încât poate rezista la temperaturi de până la 800 de grade Celsius și nu se va rupe la temperaturi foarte ridicate. În schimb, polimerii din semiconductori încep să se topească la 400 de grade Celsius. 

Costurile reduse și producția rapidă fac ca acești senzori să fie ideali pentru așa-numiții “sateliți cubici“, care sunt, de asemenea, ieftini, cu putere redusă și ușori, utilizați în atmosfera superioară a Pământului pentru comunicații și monitorizarea continuă a mediului înconjurător. 

Senzorii sunt fabricați cu ajutorul unui proces dezvoltat pentru imprimarea materialelor plastice. Acest lucru permite senzorilor să ia forme complexe. 

Cercetătorii consideră că fabricarea aditivă va juca un rol important în dezvoltarea viitoarelor echipamente spațiale.