University of Surrey har utvecklat en robust multilagd nanobarriär för ultralätta och stabila kolfiberförstärkta polymerer (CFRP) som kan användas för att bygga instrument med hög precision för framtida rymduppdrag.

CFRP används i nuvarande rymduppdrag, men dess tillämpningar är begränsade eftersom materialet absorberar fukt. Detta frigörs ofta som gas under ett uppdrag, får materialet att expandera och påverka strukturens stabilitet och integritet. Ingenjörer försöker minimera detta problem med CFRP genom att utföra långa, dyra förfaranden som torkning, omkalibreringar och bakning-allt som kanske inte helt löser problemet.

I en artikel publicerad av tidskriften Naturmaterial , forskare och ingenjörer från Surrey och Airbus Defence and Space beskriver hur de har utvecklat en flerskiktad nanobarriär som binder till CFRP och eliminerar behovet av flera utbakningssteg och kontrollerad lagring som krävs i dess oskyddade tillstånd.

Surrey-ingenjörer har visat att deras tunna nanobarriär-som endast mäter submikrometer i tjocklek, jämfört med tiotals mikrometer av nuvarande rymdmissionsbeläggningar - är mindre mottaglig för påfrestningar och kontaminering vid ytan, behåller sin integritet även efter flera termiska cykler.

Professor Ravi Silva, Direktör för Advanced Technology Institute vid University of Surrey, sade:"Vi är övertygade om att den förstärkta kompositen vi har rapporterat är en betydande förbättring jämfört med liknande metoder och material som redan finns på marknaden. Dessa uppmuntrande resultat tyder på att vår barriär kan eliminera de betydande kostnader och faror som är förknippade med att använda kolfiberförstärkta polymerer i rymden uppdrag. "

Christian Wilhelmi, Chef för mekaniska delsystem och forskning och teknik Friedrichshafen på Airbus Defense and Space, sade:"Vi har använt kolfiberkompositer på våra rymdfarkoster och instrumentstrukturer i många år, men den nyutvecklade nanobarriären tillsammans med vår ultrahögmodulerade CFRP-tillverkningskapacitet gör det möjligt för oss att skapa nästa generation av icke-avgasande CFRP-material med mycket mer dimensionsstabilitet för optik och nyttolaststöd. Att nå denna milstolpe ger oss förtroendet att titta på tillverkning i instrumentskala för att fullt ut bevisa tekniken. "

Professor David Sampson, Vice-Provost Research and Innovation vid University of Surrey, sade:"Detta forskningsprojekt fortsätter University of Surreys långa och nära samarbete med Airbus. Avancerat material för rymdfarkoster är ett ytterligare utmärkt exempel på hur Surrey stöder rymdsektorn. Vi har gjort det i decennier, och vi är fullt engagerade i att stärka vårt stöd för sektorn framåt. Jag ser fram emot fler lysande framsteg från Surrey-Airbus-förhållandet under de kommande åren. "