„Wyobraź sobie materiał, który może zignorować uderzenia kosmicznych śmieci, jakby to było nic” – mówi badacz z Texas A&M University. Staje się to rzeczywistością dzięki opracowaniu samonaprawiającego się polimeru, który ma chronić statki kosmiczne przed kolizjami z dużą prędkością.
W 2024 roku naukowcy z Texas A&M University zaprezentowali rewolucyjny materiał znany jako polimer Dielsa-Aldera (DAP). Polimer ten posiada dynamiczne wiązania kowalencyjne, które pękają i ponownie się tworzą pod wpływem naprężeń, zapewniając wyjątkową odporność na uderzenia. Ta innowacja rozwiązuje problem rosnącego zagrożenia ze strony kosmicznych śmieci, które stanowią poważne ryzyko dla satelitów i statków kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO).
Unikalna struktura DAP pozwala mu absorbować energię kinetyczną uderzeń mikrometeoroidów lub kosmicznych śmieci. Po uderzeniu wiązania pękają, powodując, że polimer staje się tymczasowo elastyczny. Po rozproszeniu siły i ochłodzeniu materiału wiązania reformują się, skutecznie „lecząc” uszkodzenia.
Używając testów uderzeniowych pociskami indukowanymi laserem (LIPIT), naukowcy zaobserwowali, że polimer topi się po uderzeniu, pochłania energię i szybko ponownie zestala się z minimalnymi uszkodzeniami. Chociaż obecnie testowane w nanoskali, wyniki są obiecujące. Zespół przewiduje zastosowania poza kosmosem, w tym zastosowania wojskowe, takie jak zaawansowane kamizelki kuloodporne, ze względu na zdolność adaptacji DAP w szerokim zakresie temperatur.
Potrzebne są dalsze badania, aby ocenić wydajność DAP w środowiskach pełnowymiarowych i w ekstremalnych warunkach kosmicznych. Jednak ten samonaprawiający się polimer stanowi znaczący postęp w nauce o materiałach kosmicznych. Oferuje potencjalne rozwiązanie chroniące misje kosmiczne przed rosnącym zagrożeniem ze strony szczątków orbitalnych.