| 1. Identificação | |||||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | ||||||||||||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | ||||||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | ||||||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34T/454BL5B | ||||||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/07.15.19.09 | ||||||||||||
| Última Atualização | 2021:09.21.19.52.10 (UTC) simone | ||||||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/07.15.19.09.38 | ||||||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2022:04.03.23.15.33 (UTC) administrator | ||||||||||||
| Chave Secundária | INPE-18458-TDI/3107 | ||||||||||||
| Chave de Citação | Nono:2021:EsBlBi | ||||||||||||
| Título | Estudo de blindagem biomimética para radiação e debris espaciais em satélites  | ||||||||||||
| Título Alternativo | Biomimetic shield for pico and nano satellites | ||||||||||||
| Curso | CMS-ETES-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | ||||||||||||
| Ano | 2021 | ||||||||||||
| Data | 2021-05-03 | ||||||||||||
| Data de Acesso | 12 maio 2024 | ||||||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores) | ||||||||||||
| Tipo Secundário | TDI | ||||||||||||
| Número de Páginas | 229 | ||||||||||||
| Número de Arquivos | 1 | ||||||||||||
| Tamanho | 8251 KiB | ||||||||||||
| 2. Contextualização | |||||||||||||
| Autor | Nono, Daniel Alessander | ||||||||||||
| Banca | Manea, Silvio (presidente/orientador) Melo, Francisco Cristóvão Lourenço de (orientador) Federico, Claudio Antonio (orientador) Baldan, Maurício Santos, Walter Abrahão dos Évora, Maria Cecília Conceição Inácio, Miguel Adriano | ||||||||||||
| Endereço de e-Mail | daniel.a.nono@hotmail.com | ||||||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | ||||||||||||
| Cidade | São José dos Campos | ||||||||||||
| Histórico (UTC) | 2021-09-21 18:40:48 :: luis.cpv@hotmail.com -> pubtc@inpe.br :: 2021-12-03 21:20:04 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2021-12-10 14:52:22 :: simone :: -> 2021 2021-12-10 14:52:22 :: simone -> administrator :: 2021 2022-04-03 23:15:33 :: administrator -> :: 2021 | ||||||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | |||||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | ||||||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | ||||||||||||
| Transferível | 1 | ||||||||||||
| Palavras-Chave | biomimético satélite escudo radiação impacto biomimetic satellite shield radiation impact | ||||||||||||
| Resumo | O ambiente espacial próximo à Terra ainda é relativamente pouco explorado e perigoso. Os efeitos da radiação espacial e os possíveis impactos com detritos artificial e meteoróides estão entre as principais ameaças aos satélites artificiais e aos sucessos das missões que desempenharão. Este trabalho investigou a viabilidade, as características necessárias, o processamento e o desempenho de um sistema protetivo, chamado de escudo biomimético. O objetivo foi atenuar os riscos provenientes do ambiente espacial para pico e nano satélites, desenvolvidos para suprir as necessidades do programa espacial brasileiro. A elaboração desta tese utilizou uma adaptação da engenharia de requisitos e de sistemas para prover um campo de soluções balanceado entre as necessidades dos stakeholders. A tese também utilizou os métodos científicos hipotéticodedutivo e comparativo. Outros métodos de engenharia como os biomiméticos, simulações computacionais e testes físico-químicos, também foram empregados na investigação. Os resultados do método de engenharia de sistemas e requisitos proveram uma linha basal para o desenvolvimento e o futuro aperfeiçoamento do escudo biomimético. O compósito selecionado foi uma mistura com a matriz de resina epóxi fenólica, 0,1% em massa de nanotubos de carbono (NTC) e 15% em massa de carbeto de boro (CB) nanométrico, além de aditivos de processamento, fundamentais para prover a homogeneidade e a isotropia do compósito. Testes preliminares, para estabelecer as rotas de processamento, mostraram que os NTC necessitaram de tratamentos superficiais para que o compósito obtivesse um aumento significativo nas suas propriedades físico-químicas. As rotas que os NTC foram funcionalizados com banho ácido e posterior exposição à silano-amina, além da utilização de aditivos de processamento adaptados obtiveram as melhores propriedades físicas, quando comparadas com as rotas sem a funcionalização. Quanto aos resultados das propriedades físico-químicas, o compósito apresentou baixa massa específica (m.e.), cerca de 32% m.e. da liga de alumínio 6061-T6 e cerca de 63,2% da me do polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM). A resistência à ruptura foi cerca de 42,7% menor que a da Liga de alumínio e 34,2% menor que a do PEUAPM. Os resultados simulacionais provaram que o escudo biomimético, em alguns aspectos, é superior a liga de alumínio, como na proteção aos neutros provenientes do Sol e dos raios cósmicos galácticos. No entanto a liga de alumínio se mostrou mais eficiente na proteção de prótons provenientes das mesmas fontes. De modo geral, o compósito se mostrou com um comportamento protetivo intermediário aos materiais comparados. Foi concluído que dentre as maiores vantagens deste produto, destacaram-se a baixa massa específica, a facilidade de processamento, o baixo custo relativo, a ausência de cura em estufas, a capacidade de ser vertido em moldes impressos por manufatura aditiva e a alta capacidade adesiva, permitindo um amplo campo de spins-off. No entanto, os autores concluíram que estudos futuros devem ser realizados para o desenvolvimento de um sistema multicamadas protetivas, para assim, obter melhorias na performance protetiva. ABSTRACT: The space environment near to Earth is still little explored and dangerous. The effects of space radiation, the possible impacts with artificial debris, and meteoroids are among the main threats to artificial satellites, and the successes of the missions that they will perform. This work investigated a protective system, called a "biomimetic shield" to mitigate environmental hazards for pico and nano satellites, developed to supply the Brazilian space program needs. The Thesis elaboration used an adaptation of requirements and systems engineering to provide a field of solutions balanced between the stakeholders needs. The thesis also used the hypothetical-deductive and comparative scientific methods. The investigation used biomimetic computational simulations and prototype engineering methods, the physical-chemical tests, among other sub-methods too. The systems engineering method and requirements results provided a baseline for the future improvement of the biomimetic shield. Scientific methods have partially proved the validity of the scientific hypothesis. The composite selected was a mixture with the matrix of phenolic epoxy resin, 0.1% by mass of carbon nanotubes and 15% by mass of nanometric boron carbide, in addition to processing additives, essential to provide the homogeneity. Preliminary tests to establish the processing routes showed that the NTC required surface treatments for the composite to obtain a significant increase in its physicochemical properties. The routes in which the NTC were functionalized with acid bath and subsequent exposure to silaneamine, in addition to the use of adapted processing additives, obtained the best physical properties, when compared to the routes without functionalization. The chosen composite showed a low specific mass (ms), of about 32% ms of aluminum alloy 6061-T6 and about 63.2% of ms in relation to the ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWP). The tensile strength was 42.7% lower than that of aluminum alloy and 34.2% lower than that of PEUAPM. The simulation results proved that the biomimetic shield, in some aspects, it is superior to the aluminum alloy 6061-T6, as in the protection against neutrals coming from the Sun and the galactic cosmic rays. However, the aluminum alloy proved to be more efficient in protecting protons from the same sources. In general, the composite showed a protective behavior intermediate to the compared materials. The conclusion was that among the greatest advantages of this product, the low specific mass, the relative easiness of processing, the low relative cost, the absence of curing in stoves and the ability to be poured into printed molds by additive manufacturing stood out. However, the authors concluded too those future studies should be carried out to develop a protective multilayer system, to obtain the best possible performance. | ||||||||||||
| Área | ETES | ||||||||||||
| Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CMS > Estudo de blindagem... | ||||||||||||
| Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGCE > Estudo de blindagem... | ||||||||||||
| Arranjo 3 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGIP > Estudo de blindagem... | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | ||||||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | |||||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/454BL5B | ||||||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/454BL5B | ||||||||||||
| Idioma | pt | ||||||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | ||||||||||||
| Grupo de Usuários | luis.cpv@hotmail.com pubtc@inpe.br simone | ||||||||||||
| Visibilidade | shown | ||||||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | ||||||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | ||||||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | ||||||||||||
| 5. Fontes relacionadas | |||||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2021/06.04.03.40.25 | ||||||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F358GL 8JMKD3MGPCW/46KTFK8 8JMKD3MGPCW/46KUES5 | ||||||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | ||||||||||||
| 6. Notas | |||||||||||||
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