Por Pablo Traverso
Rama Experimental: Física de fluídos Origen: Estados Unidos Expediciones Asignadas: Expedición 17, 18 Arribo a la Estación: Expedición 17 Objetivo principal: Estudio de fluidos de polímeros en condiciones de estrés en un ambiente de microgravedad Desarrollador Gareth H. McKinley, Ph.D., Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA Glenn Research Center, Cleveland, OH ZIN Technologies, Incorporated, Middleburg, Heights, OH Sponsor National Aeronautics and Space Administration (NASA) Explicación Breve del experimento Experimento de Historial de Cizalla Extensional Reológico o SHERE por su siglas en ingles, está diseñado para investigar el efecto de precizallamiento (corte por rotación o rotación en si) como respuesta al estrés y la tensión sufrido por un polímero líquido (líquido que contiene largas cadenas de moléculas de polímeros) que se extiende en condiciones de microgravedad. La comprensión y la medición de la extensión de la reología (reología es el estudio de los principios físicos que regulan el movimiento de los fluidos) en fluidos complejos es importante para la comprensión para el tratamiento de líquidos sin contención. Es además una base importante para la fabricación de partes (como adhesivos o rellenos), utilizando materiales elastoméricos para futuras misiones de exploración. Este conocimiento se puede aplicar al control y al mejoramiento de los procesos de fabricación en la Tierra ¿Qué y por qué se estudia ? Con SHERE se obtendrán mediciones de las propiedades de los líquidos, tales como la temperatura, el punto medio de diámetro, y la fuerza en la dirección de flujo de fluidos en diversas condiciones, las tasas de cizalla (cortes del material) por rotación y rotación axial extensional dentro de la Caja de Ciencias de Microgravedad Glovebox (MSG) (caja transparente que cuenta con guantes para poder manipular materiales en forma aislada del medio ambiente).
Este experimento generan datos científicos previamente inalcanzables al diluir polímeros viscoelásticos en soluciones, materiales que presentan características viscosas y elásticas cuando sufre una deformación, como la elongación (estiramiento).
La comprensión de la "Reología Extensional" (estudio de la deformación y el flujo de la materia bajo la influencia de una tensión aplicada) es clave para la comprensión de cómo procesar los elastómeros termoplásticos (materiales poliméricos flexibles y elásticos), que son muy resistentes y pueden llegar a ser muy delgado, y por lo tanto, ligeros.
SHERE puede proporcionar datos y herramientas de diseño ingenieríles que formarán parte de la fabricación asistida por computadoras (CAM), sistemas para garantizar las propiedades reológicas de polímeros de partes que no se han visto modificadas por un entorno de gravedad variable. ¿Que equipamiento se utiliza? Las operaciones en órbita operaciones consisten en que la tripulación trabaja encendiendo el equipamiento y verificando el estado de las muestras líquidas en su interior. Si es necesario las quita para poner una nueva muestra. Durante la ejecución del experimento se selecciona unpunto de prueba, en la que interviene un punto de rotación o precizalla y tasas determinadas y el experimento se ejecute automáticamente.
De esta manera se programa un perfil de velocidades programadas de forma exponencial, de tal manera que irá estirando el material. Dicho estiramiento se detiene abruptamente a cuando alcanza los 194 mm de extensión y permite que el material se relaje.Cada experimento tiene una duración de unso 5 minutos, la mayoría de los cuales se dedica a la espera a que la columna de líquido drene por las placas, y finalmente se rompa el filamento central.
Varias mediciones se realizarán durante el experimento. Entre ellas se incluyen la medición de la fuerza debido a la cizalladura inducida y estiramiento de fluido elástico, el registro de la posición de la placa en movimiento para comprobar la velocidad impuesta por el perfil antes mencionado, registrando el diámetro líquido en su punto medio, la medición de la temperatura del fluido, y finalmente medir las forma de los filamentos en forma y evolución. El equipamiento consiste en un Reómetro, interfaz de instrumentos, la cámara unida a un brazo, teclado, caja de herramientas, el Módulo de Estiba de Fluidos que es una bandeja, y el cableado. 
El SHERE consiste en un reómetro, la interfaz de instrumentos, un brazo muñida de una cámara, teclado, caja de herramientas, y la bandeja donde se almacenan los fluidos que no ha salido en la foto. Imagen de cortesía de NASA 
Aquí el modulo de Fluidos, con su carcaza externa. Imagen de cortesía de NASA ¿Que resultados se esperan?
Los datos recogidos serán utilizados pro los científicos para comprender mejor los procesos que se dan en los fluidos sin contención, lo cual aportará claves vitales en el uso de materiales como elastómeros en las futuras misiones espaciales. Además aportará importantes avances aplicables al control y a la fabricación de éstos en la tierra
- Sigue este tema en la comunidad espacial, foro de programaespacial.com: Entrar / Registrarse
|