Grafeen printen in de ruimte. Daar test de European Space Agency mee om dit bewierookte goedje te printen buiten onze dampkring. Dit experiment is de laatste in een serie experimenten uitgevoerd onder het Graphene Flagship-onderzoeksprogramma van de EU.
Drie Europese onderzoeksinstituten hebben om dit te testen op 24 juni de MASER (Materials Science Experiment Rochet)-raket gelanceerd vanuit Kiruna in Zweden. Het experiment moet testen hoe printen met grafeen-inkt gaat in een gewichtloze omgeving.
Zinvolle patronen
De studie kijkt naar verschillende zelf-assemblage-modi van grafeen om daarmee zinvolle patronen te printen in de ruimte en in gewichtloze omgevingen gedurende lange ruimtemissies. Daarnaast worden de fundamentele eigenschappen onderzocht van het printen van grafeen op aarde.
Een ander onderdeel van de test is het kijken naar de eigenschappen van grafeen als het gebruikt wordt om straling af te schermen, een belangrijk onderdeel voor de bemande ruimtevaart. Het printen van het grafeen gebeurt op een ondergrond van silicium.
De grafeen-inkt wordt gemaakt met de zogenaamde liquid phase exfoliation-techniek. De techniek gebruikt ultrasone energie om gelaagde materialen in hun eigen lagen te splitsen. Op die manier is grafeen gemakkelijk in bulk te produceren.
Mars
Met deze inkten worden nu allerlei elektronische sensoren, meetinstrumenten, batterijen en wat al niet meer geprint. Met de kennis die opgedaan moet worden in de ruimte, moet ook meer bekend worden over de fundamentele eigenschappen van grafeen printen op aarde, zoals het zelf-organiseren van grafeen-vlokken. Daarnaast dus ook het al eerder genoemde printen van benodigde materialen voor de bescherming tegen straling vanuit de ruimte op langdurige, bemande missies, zoals op Mars.
Eerder werd al grafeen geprint in gewichtsloze toestand bij een parabolische vlucht. Dat zijn vluchten met vliegtuigen die dan ineens een duikvlucht maken om zo voor korte tijd gewichtsloosheid te simuleren. In dit geval 24 seconden van bijna geen zwaartekracht, ook wel microgravity.
Microzwaartekracht
Met de MASER-raket kon zes minuten aan microzwaartekracht verkregen worden op een hoogte van 250 kilometer boven het aardoppervlak. Uit het onderzoek kwam naar voren dat de theorie van de onderzoekers ook in de praktijk klopt, namelijk dat grafeen zichzelf assembleert in microzwaartekracht.
Al met al noemt het consortium het een ‘geslaagde missie’.
