China no solo quiere ser líder en el mercado de los vehículos eléctricos con sus coches de gran relación calidad-precio que ponen contra las cuerdas a Tesla y muchos fabricantes tradicionales, sino que también busca revolucionar las naves espaciales con un recubrimiento especial que podría aumentar su eficiencia energética considerablemente, marcando un antes y un después.
Los científicos chinos han diseñado este revestimiento para que actúe como un parasol «inteligente» para los paneles solares de las naves espaciales. Para avanzar en su desarrollo, se están preparando para simular las duras condiciones del espacio, ya que los paneles solares actuales no serían adecuados para afrontar el sobrecalentamiento y otros problemas propios del espacio.
Este invento recibe el nombre de Dispositivo de Radiación Inteligente Transparente (TSRD, por sus siglas en inglés), y es capaz de gestionar dinámicamente el calor, que presenta fluctuaciones extremas en el espacio; estas fluctuaciones pueden comprometer el rendimiento y estabilidad de las naves espaciales. Sin embargo, los recubrimientos de emisividad variables ofrecen una solución eficaz para la gestión térmica radiativa.
Un avance que podría cambiar las naves espaciales para siempre
Un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica Noroeste y del Instituto de Tecnología Avanzada de Shandong ha presentado el TSRD, un recubrimiento que utiliza las propiedades únicas del dióxido de vanadio (VO₂). Es un material muy interesante ya que puede cambiar de aislante a conductor con un cambio de temperatura.
A temperaturas por debajo de los 68 ºC, el dióxido de vanadio se comporta como un aislante eléctrico. Cuando supera los 68 ºC se convierte en un conductor metálico. Debido a esta propiedad, el material ya se está investigando para aplicaciones relacionadas con ventanas «inteligentes» que se oscurecen o aclaran según la temperatura exterior para regular la luz y el calor, dispositivos electrónicos, sistemas de almacenamiento de energía térmica y sensores de temperatura, entre otros.
El TSRD propuesto está diseñado para operar en las duras y complejas condiciones ambientales del espacio exterior, donde las características de transición de fase del VO2 a altas temperaturas pueden verse afectadas por la oxidación u otras reacciones químicas
El equipo, mediante simulaciones rigurosas, identificó una estructura en capas optimizada que incorpora óxido de indio, estaño y plata, que demostró un rendimiento superior en la transmisión de la luz solar al tiempo que regula eficientemente la emisión de calor. El recubrimiento exhibió una alta transparencia a través de las variaciones de la temperatura, una mínima absorción de calor solar y una modulación significativa de la emisión infrarroja para un buen enfriamiento.
La conclusión a la que ha llegado el equipo de investigadores es que el recubrimiento tiene el potencial de mejorar el rendimiento y la vida de los paneles solares de las naves espaciales, que son especialmente importantes para abastecer energéticamente a satélites y realizar misiones en el espacio profundo. Aunque la teoría suena bien, los investigadores están avanzando hacia la aplicación práctica, con planes de fabricar y probar prototipos.