Com impressão 3D, NASA está mais próxima de enviar humanos a Marte

Por Luciana Zaramela | 18 de Fevereiro de 2019 às 11h35
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Uma nova tecnologia desenvolvida por uma pesquisadora da NASA está prestes a ver a luz do dia. Após arrecadar US$ 2 milhões em investimentos para dar continuidade ao seu projeto, a cientista aeroespacial Mahmooda Sultana finalmente poderá iniciar a produção de um dispositivo capaz de detectar aspectos importantes de temperatura, pressão, gases e vapor em superfícies de planetas e satélites naturais.

Toda construida com base em nanomateriais e nanotecnologia, a plataforma de Sultana embarcará em um processo rigoroso de pesquisas e produção nos próximos dois anos pela equipe do Goddard Space Flight Center, em Maryland, EUA. Liderados pela cientista, os pesquisadores usarão impressão 3D para distribuir, camada por camada, os nanomateriais necessários sobre um substrato que, futuramente, se tornará parte crucial do novo dispositivo.

A ideia é confeccionar pequenas plataformas de sensores que poderão auxiliar nas pesquisas espaciais da NASA, usando nanomateriais como grafeno, nanotubos de carbono e dissulfito de molibdênio, conhecidos por suas propriedades físicas peculiares. Tais materiais são altamente sensíveis e estáveis em condições extremas de temperatura e pressão.

Caso seja bem-sucedido, o novo dispositivo pode ajudar a agência a enviar humanos para a Lua e para Marte nos próximos anos. Isso porque, ao serem enviadas para as superfícies extraterrestres por meio de sondas ou rovers, as pequenas unidades de sensores identificarão níveis de componentes atmosféricos locais e detectarão a presença de partículas de água ou gás metano, por exemplo, trazendo dados imprescindíveis para a exploração de planetas.

Outra aplicação interessante da plataforma será o monitoramento do sangue de astronautas, já que sensores biológicos poderão ser futuramente acoplados a ela para determinar as quantidades ativas de amônia, oxigênio e outros gases, bem como temperatura e pressão arterial no organismo humano.

Mahmooda Sultana exibe o primeiro resultado do projeto de plataforma multisensorial, impresso em 3D (Foto: W. Hrybyk/NASA)

Impressão 3D + nanotecnologia

Os avanços das pesquisas da equipe de Sultana divergem do que usualmente se vê nos mais recentes estudos sobre (nano)circuitos impressos em 3D. Atualmente, para imprimir plataformas multifuncionais, o processo envolve a impressão de um sensor de cada vez para depois integrar todo o conjunto aos outros componentes sobre uma mesma placa. Sultana idealizou um novo método no qual todos os sensores serão impressos ao mesmo tempo sobre um substrato, o que simplificaria a produção e pouparia tempo.

Outra grande inovação dos planos de Sultana envolve a impressão, ainda sobre os mesmos componentes, de um sistema sem fio de comunicação que ficaria responsável por enviar dados aos controladores em Terra. Como a tecnololgia seria integrada aos chips, tanto o projeto quanto a construção dos dispositivos seriam mais práticos. Uma vez impressos, os sensores e a antena wireless seriam montados sobre uma placa de circuitos com todos os demais componentes eletrônicos necessários, além da fonte de energia.

"A beleza do nosso conceito é que poderemos imprimir todos os sensores e circuitos parciais sobre o mesmo substrato, que pode ser tanto rígido quanto flexível. Assim, eliminamos boas etapas da montagem e dos desafios de integração [dos componentes]", afirma a cientista. "É uma plataforma multifuncional de verdade. Todos os meus sensores estão integrados no mesmo chip, impresso camada por camada", completa.

No futuro, a nova tecnologia pode auxiliar a detectar níveis de gases, temperatura e pressão também no organismo dos astronautas (Imagem: NASA)

Aplicações práticas

Segundo a pesquisadora, o projeto une o útil ao agradável: já que a NASA precisa de dispositivos que consumam o mínimo possível de energia e ainda sejam pequenos, leves e altamente precisos, a solução é empregar a nanotecnologia de forma barata e rápida.

Graças à impressão 3D, será possível enviar aos planetas e satélites naturais um aparelho capaz de detectar concentrações, minuto a minuto, de gases e vapores em nível tão preciso como o de partes por bilhão, coletando dados importantes a um custo relativamente baixo, rumo à colonização — ou estudo — de superfícies extraterrestres. Atualmente, uma das maiores dificuldades das sondas é detectar com tamanha precisão os níveis de água, metano e amônia nestas superfícies.

"Estamos bastante animados com as possibilidades desta tecnologia", comemora Sultana. "Com os investimentos, vamos elevá-la ao próximo patamar e, quem sabe, oferecer à NASA uma nova forma de criar plataformas sensoriais customizadas, multifuncionais, capazes de abrir portas para todos os tipos de uso e conceitos de missão. A mesma abordagem que empregamos para identificar gases nos planetas pode ser usada para criar sensores biológicos capazes de monitorar a saúde de astronautas e os níveis de contaminantes dentro de naves ou bases espaciais", finaliza.

Conheça mais sobre o trabalho de Mahmooda Sultana (vídeo e legendas em inglês):

Fonte: Cutting Edge, NASA

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