Según informes de los medios, los Premios de Ciencia y Tecnología de Shanghai 2024 se anunciaron en Shanghai el día 26. Entre ellos, el proyecto "Tecnología y aplicación de revestimiento protector especial de superficie de vehículos de lanzamiento de nueva generación" completado por el equipo del profesor Zhu Xinyuan de la Universidad Jiao Tong de Shanghai ganó el premio especial del Premio al Progreso de Ciencia y Tecnología.
Este proyecto ha logrado un avance importante en el campo de los revestimientos protectores aeroespaciales. Por primera vez en el mundo, el equipo propuso y realizó una nueva ruta técnica de "protección integrada con revestimiento de polímero hiperramificado", que reemplazó el proceso tradicional de empalme de láminas de aislamiento térmico y brindó soporte técnico clave para el desarrollo del vehículo de lanzamiento de nueva generación de mi país.
Las misiones de exploración espacial imponen exigencias extremadamente altas a los materiales de protección de la superficie de los cohetes. Los carenados de los satélites y los tanques de combustible de baja temperatura son componentes centrales del sistema de protección. Se enfrentan a la doble prueba de temperaturas extremadamente altas y temperaturas ultrabajas, respectivamente: los carenados deben resistir el impacto de un flujo de aire de alta temperatura que supera los 500 °C durante la etapa de paso atmosférico, mientras que los tanques de baja temperatura tienen que hacer frente a entornos de oxígeno líquido de hasta -183 °C.
Ante este severo desafío de "hielo y fuego", el equipo del profesor Zhu Xinyuan abandonó la idea tradicional de protección del "collage" y propuso de manera innovadora una solución de recubrimiento integrada. Esta tecnología elimina por completo los peligros ocultos de las costuras mediante una pulverización única. No sólo mejora significativamente la confiabilidad, sino que también acorta significativamente el ciclo de producción.
Durante el proceso real de investigación y desarrollo, el equipo debe resolver los tres problemas principales: "fuerte adhesión, resistencia a temperaturas extremas y fácil construcción" del revestimiento. Los requisitos de alto rendimiento implican agregar grandes cantidades de rellenos funcionales a los recubrimientos, pero cuando los rellenos exceden una cierta proporción, el recubrimiento se vuelve demasiado viscoso y difícil de aplicar.
Tras una investigación continua, el equipo integró con éxito polímeros hiperramificados con rellenos funcionales inorgánicos. Para cooperar con el progreso del desarrollo del cohete de nueva generación, el equipo también introdujo tecnología de inteligencia artificial para construir un modelo de datos mediante simulación computacional y deducir rápidamente la estructura polimérica hiperramificada requerida, lo que mejoró en gran medida la eficiencia de la investigación y el desarrollo.
En la actualidad, los resultados de este proyecto se han aplicado con éxito a múltiples modelos de vehículos de lanzamiento en mi país y han logrado más de 20 aplicaciones de ingeniería, lo que demuestra un importante valor práctico y amplias perspectivas.
