Un equipo de estudiantes de último año de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Norte de Texas ha creado un sistema energéticamente eficiente para controlar paneles solares en CubeSats utilizando una aleación de níquel-titanio con memoria de forma.

Su diseño superó a equipos de otras nueve universidades para obtener el primer lugar en el 3er desafío de diseño estudiantil CASMART en Alemania. El concurso internacional de ingeniería para estudiantes de pregrado y posgrado pidió a los equipos que crearan tecnologías innovadoras utilizando una aleación con memoria de forma.

CubeSats, a veces llamados microsatélites, puede ser tan pequeño como un cubo de 4 pulgadas. A menudo usan piezas listas para usar y su lanzamiento a la órbita terrestre baja es económico. CubeSats se puede utilizar para todo, desde investigación general hasta comunicaciones y observación de la Tierra.

Las aleaciones con memoria de forma tienen la capacidad de alterar su forma en respuesta a los cambios de temperatura. Estos cambios se pueden utilizar para impulsar, tire y gire los paneles solares de un CubeSat sin la necesidad de piezas móviles sofisticadas y un uso intensivo de energía. La aleación ocupa menos espacio que los sistemas hidráulicos o neumáticos y, al eliminar las bombas, engranajes fluidos y sellos, hay menos piezas para fallar.

"La cantidad de energía disponible en CubeSats antes del despliegue del panel solar es muy, muy limitado, "dijo Michael Ayers, un senior en ingeniería mecánica y energética. "Hasta que se vuelva solar, el CubeSat es esencialmente un teléfono sin cargador. Una vez que se agote la batería, se acabó."

El sistema diseñado por Ayers, y la compañera de estudios del Departamento de Ingeniería Mecánica y Energética Brittany Thurstin, Kelsa Adams, Jordan Barnes, Abre Robert Boone y David Evers, cierra y mueve los paneles solares de un CubeSat en el espacio usando solo 20 vatios de energía de la batería.

"Para este proyecto, Desarrollamos tres mecanismos separados de aleación con memoria de forma para nuestro CubeSat, llamado Penny, un mecanismo de retención que mantiene los paneles solares en su lugar durante el lanzamiento, un mecanismo de despliegue que extiende los paneles solares al espacio y un actuador que mueve los paneles para seguir al sol, ", dijo Thurstin." La aplicación de una cantidad mínima de electricidad proporciona toda la energía mecánica necesaria para poner el satélite en funcionamiento. De hecho, construimos un CubeSat para mostrar cómo funcionaría el sistema de aleación con memoria de forma ".

Más allá de controlar paneles solares en CubeSats, La investigación de los equipos de la UNT tiene aplicaciones en industrias como la aeronáutica, automotor, espacio, biomédico y muchos otros.