I sensori per le future missioni della NASA saranno realizzati con la produzione additiva

L’aerospaziale, come è noto, è uno dei settori che sfrutta maggiormente i vantaggi della produzione additiva. La stampa 3D ha permesso di progettare e produrre parti complesse e leggere in modo più rapido ed efficiente. Un team del FAMU-FSU College of Engineering, una scuola di ingegneria congiunta della Florida A&M University e della Florida State University, ha sviluppato sensori stampati in 3D per la NASA, un progetto che segna un importante passo avanti nell’uso della stampa 3D per creare componenti ad alte prestazioni.

Il team di ricerca, composto da studenti di ingegneria e ingegneri esperti, è stato guidato dal professor Subramanian Ramakrishnan del Dipartimento di Ingegneria chimica e biomedica. Grazie alle competenze del team multidisciplinare e alla decisione di utilizzare tecnologie innovative come la produzione additiva, è stato possibile produrre sensori all’avanguardia che superano meccanicamente i sensori convenzionali utilizzati nell’industria aerospaziale. Questa scoperta è il risultato del progetto “Additive Manufacturing of Electronics for NASA Applications”, sponsorizzato dalla NASA, che proseguirà per un anno. Le università hanno ricevuto 300.000 dollari per la ricerca e lo sviluppo dei sensori e saranno supportate da ingegneri della NASA.

I sensori sono una parte essenziale delle applicazioni aerospaziali. Convertono i fenomeni fisici in segnali elettrici che i computer elaborano per consentire agli ingegneri di capire come si comportano i sistemi dei veicoli spaziali nelle condizioni estreme dello spazio. Esistono diversi tipi di sensori con funzioni specifiche. In questo caso, si tratta di estensimetri, un tipo di sensore in grado di misurare la deformazione di un oggetto. Questi dispositivi sono essenziali durante le missioni aerospaziali, in quanto monitorano tutti i sistemi in tempo reale, prevenendo qualsiasi deformazione che potrebbe compromettere la sicurezza e il buon funzionamento del veicolo spaziale.

La stampa 3D guida l’innovazione aerospaziale

Per produrre gli estensimetri, che sono flessibili e isolanti, è stata utilizzata la stampa 3D in combinazione con un processo con laser che prevede il riscaldamento dell’inchiostro per migliorarne le proprietà senza fonderlo. I sensori sono stati stampati con inchiostro d’argento tramite una stampante del produttore nScrypt. La combinazione delle due tecniche ha permesso di ottenere un prodotto con proprietà meccaniche ed elettriche ottimali. Riguardo alla prossima fase di sviluppo dei sensori, il professor Ramakrishnan ha dichiarato: “Stiamo anche sperimentando nuove formulazioni di inchiostro e parametri di processo che porteranno a nuove regole di progettazione e a metodi migliori per la produzione additiva rapida di sensori di prossima generazione alla NASA”.

Il progetto mostra come la tecnologia spaziale stia ridefinendo i propri confini. La sovvenzione, assegnata attraverso il Science Mission Directorate (SMD) Bridge Program della NASA, mira a promuovere la diversità, l’equità, l’inclusione e l’accessibilità all’interno della forza lavoro della NASA e della comunità scientifica e tecnica statunitense. “Gli studenti passerano due semestri all’università per lavorare con gli scienziati della NASA in uno dei loro centri”, ha spiegato Subramanian Ramakrishnan. “Avranno accesso tutto l’anno a opportunità di tutoraggio e di networking mentre lavorano per sviluppare prodotti per le future missioni spaziali”.

Il programma si concentra sul tutoraggio degli studenti e sullo sviluppo della loro formazione pratica. L’obiettivo è formare gli scienziati della NASA di domani e facilitare la transizione degli studenti verso studi universitari o carriere STEM. Beth Paquette, ingegnere aerospaziale presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e Curtis Hill, ricercatore presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, Alabama, hanno collaborato al progetto e sono tra gli esperti che lavoreranno con gli studenti. Per saperne di più sul progetto, clicca QUI.

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*Crediti foto di coperta: FAMU-FSU College of Engineering