El grafeno irá al espacio: así podría ser útil

Gracias a sus propiedades singulares como la conductividad térmica, la resistencia y la ligereza, el grafeno se considera un material potencialmente revolucionario para varios sectores. Los científicos ya han comenzado a probar dispositivos de gestión térmica basados en grafeno para su futura aplicación espacial.

Las propiedades únicas del grafeno permitirán futuras exploraciones espaciales siendo capaces de mejorar potencialmente el rendimiento de dispositivos de gestión térmica para aplicaciones cósmicas, incluso en la Estación Espacial Internacional en los próximos años, así como proteger la salud de los astronautas y mejorar la propulsión de las naves.

Monitorización de la salud de los astronautas

Las agencias espaciales y empresa privadas como SpaceX quieren enviar astronautas en misiones largas tanto a la Luna como a Marte, siendo una de las preocupaciones fundamentales la salud de los astronautas. En el espacio y lejos de la Tierra sin contar con una asistencia médica, que un astronauta caiga enfermo puede dar lugar a un diagnóstico bastante complicado. En uno de los congresos anuales de la iniciativa Graphene Flagship de la Unión Europea celebrado en San Sebastián en 2018, algunos expertos internacionales ya propusieron la posibilidad de monitorizar la salud de los astronautas con sensores de grafeno.

Chiara Zanardi, investigadora de la Universidad de Módena y Reggio Emilia (Italia) afirmaba que serán necesarios sensores de grafeno que sean capaces de monitorizar la salud de los astronautas de forma continua sin que llegue a ser invasiva. Zanardi está desarrollando sensores de grafeno que en un futuro puedan aplicarse en la ropa o en la piel de los astronautas. Teniendo en cuenta que el grafeno se compone de una única lámina de un solo átomo de grosor, el grafeno cuenta con una superficie de contacto muy grande por lo que puede utilizarse para fabricar dispositivos altamente sensibles. Por el momento, Zanardi y su equipo de investigadores han sido capaces de crear sensores de grafeno que detecten ácido láctico, vitamina C y morfina.

Astronautas

Heridas en el espacio

Que un astronauta se haga una herida puede ser más complicado y grave de lo que parece a priori. “Las hemorragias en microgravedad o en gravedad cero son muy difíciles de manejar”, explica Desiré Pantalone, de la Universidad de Florencia (Italia). “La sangre flota y puede fragmentarse en pequeñas gotas que pueden ir en todas direcciones y obstruir la visión. Además, es muy difícil de limpiar”. Por esta razón es necesario detener una hemorragia en el menor tiempo posible.

Pantalone participa en una investigación de la Agencia Espacial Europea (ESA) para desarrollar procesos de sutura rápidos que puedan aplicarse al espacio. Aunque el uso del grafeno no forma parte de la investigación en la que está inmersa Pantalone, la científica afirma que el grafeno también puede ser útil para la creación de vendajes, para la medicación o para prevenir infecciones, ya que tiene propiedades antibacterianas.

Naves espaciales

El grafeno puede ser útil para preservar la salud de los futuros astronautas que viajen al espacio, pero también puede llegar a utilizarse para mejorar las propias naves espaciales. Su alta conductividad térmica es ideal para disipar el calor de los motores según aseguran Meganne Christian, del Consejo Nacional de Investigación de Italia, y Yarjan Abdul Samad, de la Universidad de Cambridge. Ambos expertos trabajan en un sistema de refrigeración de motores espaciales que incorporan el grafeno. De aplicarse con éxito, sería un gran avance para construir naves más potentes en un futuro.

Por otro lado, la iniciativa europea The Graphene Flagship, en la búsqueda de llevar el grafeno del laboratorio a usos de la vida cotidiana, en 2019 emprendió una campaña de vuelos parabólicos de ingravidez para probar nuevos dispositivos de gestión térmica a base de grafeno dirigidos a aplicaciones espaciales. “Este nuevo experimento de vuelo parabólico es un paso más para probar el grafeno en el espacio», explicó Carlo Iorio, investigador principal de la Universidad Libre de Bruselas, que junto a Graphene Flagship y otras instituciones llevan a cabo dicha campaña. Uno de los objetivos primordiales es lograr que estos dispositivos de grafeno se puedan incorporar en los satélites e incluso en la Estación Espacial Internacional.

Nave espacial

Una aplicación sacada de la ciencia ficción

Por último, y aunque sea una idea nacida de la ciencia ficción, también se trabaja en la utilidad del grafeno para propulsar naves espaciales a través de velas solares. “La luz está hecha de fotones, que, aunque no tienen masa, pueden transferir momento y empujar un objeto. Es lo que llamamos presión de radiación”, explica Santiago Cartamil-Bueno, investigador del Graphene Flagship. La idea consiste en que las velas solares hagan uso de la presión de la radiación procedente de la luz solar. No se trata de una idea nueva, ya que el matemático Carl Wiley en un relato de ciencia ficción en 1951. Sin embargo, hasta ahora no se ha logrado construir ninguna nave con velas solares como fuente de propulsión principal. Es necesario que las velas sean resistentes a la par que ligeras, y aquí es donde entra en juego el grafeno.

En conclusión, los encuentros del Graphene Flagship sirven para que científicos e ingenieros de ámbitos muy distintos tengan la posibilidad de establecer vínculos que en un futuro permitan desarrollar nuevos avances tecnológicos en el ámbito del espacio o el cualquier otro entorno.

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