Pesquisadores da NASA ajudaram a criar um revestimento isolante que bloqueia o calor e a luz solar

Ao desenvolver um novo revestimento para proteger edifícios do acúmulo de calor, a Superior Products International Inc. de Shawnee, Kansas, procurou os especialistas do laboratório de materiais do Marshall Space Flight Center para obter ajuda para encontrar um composto cerâmico que pudesse ser incorporado a um isolamento em spray resistente ao calor.
Um dia de verão não pode ser um piquenique.

Além do calor e da umidade externos, a luz solar direta bate indiscriminadamente em tudo. Sem isolamento adequado, um edifício com telhado de metal pode rapidamente parecer um forno.

No final da década de 1980, Joseph Pritchett estava desenvolvendo um revestimento isolante no Cinturão Solar dos EUA e descobriu que nem todos os seus clientes estavam satisfeitos com as opções disponíveis na época, então ele pensou em desenvolver seu próprio produto. Ele sabia que a NASA tinha experiência em testes térmicos, particularmente no campo da cerâmica, que tem vários usos para a agência. Suas propriedades resistentes ao calor os tornam excelentes materiais para escudos de reentrada de espaçonaves, e sua durabilidade é perfeita para componentes de aviões. No entanto, como Pritchett descobriu mais tarde, nem todos os compostos cerâmicos podem funcionar em um revestimento aplicado úmido e misturado com tinta. Ele tinha que encontrar a cerâmica certa e pensou que, ao infundir tintas com compostos cerâmicos isolantes e polímeros resistentes e resilientes, ele poderia criar um isolamento de revestimento com as melhores características de ambos.

Por meio do Technology Transfer Office no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, Pritchett contatou o laboratório de materiais do centro. A instalação tinha muitas maneiras de testar materiais resistentes ao calor, como uma câmara de vácuo térmico que simula as oscilações extremas de temperatura no espaço e um analisador termomecânico que mede como uma amostra se expande sob aquecimento. Quando ele pediu aos pesquisadores de lá compostos que pudessem ajudá-lo, os cientistas forneceram uma lista de possíveis cerâmicas. Quando nenhuma delas funcionou em um revestimento, os engenheiros da Marshall ampliaram sua busca e voltaram para Pritchett com mais compostos cerâmicos.

Durante um período de seis anos, Pritchett testou todos os compostos nas listas fornecidas pela NASA, reduzindo os compostos potenciais até encontrar o isolamento perfeito. Pritchett fundou a Superior Products International II, Inc. de Shawnee, Kansas, em 1995. O produto, apelidado de Super Therm, é um composto de materiais cerâmicos e poliméricos. A cerâmica atua como o refletor de calor primário e isolante de bloqueio de calor, enquanto o polímero é mais um agente de ligação resistente ao calor e ao ambiente. Em 2011, quando testado pelo Oak Ridge National Lab para um programa piloto de resfriamento de moradias de baixa renda, foi confirmado que o produto de Pritchett funcionaria como sugerido e economizaria energia ao resfriar casas.

Pritchett diz que os engenheiros da Marshall desempenharam um papel fundamental no desenvolvimento da Super Therm, pois seu conhecimento foi essencial para encontrar o material cerâmico certo. Além do isolamento de edifícios, o material tem sido usado em outras aplicações industriais, como manter equipamentos como tanques e bombas resfriados em plataformas de petróleo. Pritchett diz que outros fornecedores de isolamento só recentemente começaram a analisar os mesmos componentes de material para melhorar seus produtos, mas ele é grato que a Super Therm teve a vantagem.

“Agora é uma fonte de realização que eu tenha conseguido trabalhar com a NASA para começar o estudo de compostos cerâmicos quando todos os outros estão apenas começando”, disse Pritchett. “Isso nos dá uma vantagem de 30 anos no estudo do que funciona e do que não funciona.”

O Super Therm foi aplicado em vários lugares, incluindo corrimãos na Hoover Dam Bypass Bridge sobre o Rio Colorado. A seleção de sua composição de materiais cerâmicos e poliméricos foi auxiliada por cientistas da NASA. Crédito: Superior Products International II, LLC

O sistema de proteção térmica na parte externa do ônibus espacial incluía centenas de ladrilhos de cerâmica feitos sob medida para o orbitador. Eles refletiam o calor da superfície externa do ônibus durante a reentrada atmosférica e foram uma inspiração para os ingredientes cerâmicos do Super Therm. Crédito: NASA

Engenheiros do Marshall Space Flight Center têm experiência em testar componentes de espaçonaves contra temperaturas extremas, como o escudo térmico da espaçonave Orion. Os fabricantes do Super Therm reconheceram isso e pediram ajuda ao centro. Crédito: NASA