Prima di procedere
Questa rivoluzionaria realizzazione potrebbe trasformare la progettazione delle future missioni spaziali, economizzando spazio per il carico utile. Nonostante le tecnologie dei motori abbiano fatto enormi progressi, la sfida di stoccare il carburante è rimasta un collo di bottiglia per l'esplorazione spaziale. I serbatoi, occupando un volume significativo e rappresentando gran parte della massa dei razzi, limitano la quantità di materiale prezioso che può essere trasportato e, di conseguenza, i confini stessi dell'umanità nello spazio. Un carburante più efficace potrebbe liberare lo spazio necessario per strumenti scientifici essenziali o per aumentare il quantitativo di campioni da riportare sulla Terra.
Il team di ricerca, guidato dal professore associato Michael Yeng, sta lavorando in questa direzione, concentrandosi sull'efficienza di ogni centimetro all'interno di un razzo. Il boro, con la sua elevata entalpia di combustione in confronto ai tradizionali idrocarburi liquidi e alla sua bassa massa, rappresenta da decenni un'attrattiva per gli studiosi. Gli scienziati hanno notato il diboruro di manganese (MnB2) per le sue proprietà uniche, che lo rendono un composto energetico eccezionale. Tuttavia, i precedenti tentativi di sintesi del materiale erano ostacolati da difficoltà tecniche.
La struttura del MnB2, come emerso dalle simulazioni computerizzate, ricorda una molla spiralata compressa, dove due atomi di boro e uno di manganese formano una compatta struttura. La natura imperfetta della simmetria suggerisce una notevole energia accumulata pronta a essere rilasciata. Gli sforzi del team per sintetizzare il MnB2 si sono concretizzati grazie a un dispositivo noto come "dugo di fusione", dove le polveri di boro e manganese sono state pressate e fuse a temperature estreme, circa 3000 °C. Questa procedura ha portato a un materiale capace di sprigionare il 20% in più di energia dell'alluminio a parità di massa e il 150% in più di energia a parità di volume. Nonostante la sua elevata densità energetica, il composto è sicuro da maneggiare, poiché si accende solo a contatto con un detonatore esterno.
Oltre alla sua applicazione nei carburanti spaziali, il nuovo composto potrebbe generare innovazioni nel settore automobilistico, migliorando la durata dei catalizzatori e fungendo da catalizzatore per il riciclaggio delle plastiche. Questa scoperta rappresenta quindi non solo un passo avanti nella ricerca spaziale, ma apre anche nuove possibilità all'interno di diversi settori tecnologici, dimostrando il vasto potenziale delle innovazioni scientifiche nel ridefinire i nostri limiti e le nostre possibilità.
