Une équipe de recherche internationale développe des matériaux de haute technologie à base de terres rares pour les capteurs de satellites, la protection contre les radiations et les ordinateurs quantiques..
Une équipe de recherche internationale prévoit de rendre utilisables pour la technologie spatiale les matériaux les plus fins connus sur terre, appelés matériaux 2D. Le projet, mené par le Université de Buffalo (UB), New York, a reçu une subvention de 2,4 millions de dollars sur trois ans du bureau de recherche de l'armée de l'air américaine.
Matériaux 2D sont constitués d'une seule couche d'atomes et possèdent des propriétés uniques. Par exemple, les matériaux presque transparents combinent une flexibilité et une stabilité mécanique extrêmes avec une conductivité électrique élevée. Les domaines d'application potentiels comprennent les technologies des semi-conducteurs, la technologie des capteurs, les ordinateurs quantiques et la technologie médicale. Les matériaux 2D font actuellement l'objet de recherches intensives. Le représentant le plus connu est le graphène, une couche de carbone ultrafine. Dans le projet mené par l'UB, l'accent est mis sur les matériaux 2D qui contiennent des ions de terres rares, c'est-à-dire des atomes chargés électriquement. Grâce à leurs propriétés, ils peuvent être utilisés pour plusieurs applications dans l'espace, notamment le stockage de l'énergie, la photocatalyse, les capteurs satellitaires, la communication quantique, la protection contre les rayonnements cosmiques et les rayonnements de haute énergie comme carburant. En raison des coûts élevés et de la masse limitée, la technologie spatiale doit être multifonctionnelle, soulignent les chercheurs. L'apprentissage automatique - un domaine de l'intelligence artificielle - et la modélisation de la mécanique quantique devraient aider à développer ces matériaux high-tech spécialisés, adaptés aux conditions extrêmes de l'espace.
Paras Prasad, directeur général de l'Institut des lasers, de la photonique et de la biophotonique de l'université de Buffalo, explique que le projet répond à des besoins non résolus jusqu'à présent dans le domaine de la technologie spatiale et vise en même temps à améliorer la compréhension fondamentale des matériaux à deux dimensions. Outre l'université de Buffalo, l'université d'État du Michigan, l'université agricole et technique de Caroline du Nord, l'institut royal de technologie KTH de Stockholm et l'institut indien de technologie de Delhi participent au projet, qui bénéficie également du soutien de scientifiques du ministère américain de la défense.
En savoir plus sur les matières premières dans la recherche spatialeh : Les terres rares pourraient également permettre de relever un autre défi lié aux voyages dans l'espace. fournir de l'oxygène aux astronautes. Dans le même temps, un projet de la NASA étudie comment les métaux technologiques pourraient contribuer à l'amélioration de la qualité de l'air dans les pays en développement. recherche de vie extraterrestre dans l'avenir. Cependant, des matières premières telles que l'indium et le tellure jouent déjà un rôle décisif dans l'exploration spatiale, par exemple en étant utilisées dans la construction de la station spatiale internationale. Télescope James Webb.
Photo : iStock/Peter Hansen
