Fang Li, Ph.D. e professor assistente de engenharia mecânica no New York Institute of Technology (NYIT), fez parceria com a X-wave Innovations Inc. (XII), empresa de pesquisa e desenvolvimento especializada em defesa, segurança interna, transportes e campos de energia, para desenvolver um sistema de sensores a National Aeronautics and Space Administration (NASA). A solução é capaz de medir os níveis de temperatura, pressão e tensão em vários componentes do motor de propulsão de foguetes.
Esta tecnologia está sendo desenvolvida como parte de um projeto financiado por US$ 125.000, da NASA Small Business Technology Transfer (STTR), concedidos conjuntamente ao professor Li e à XII. Durante o projeto de 12 meses, Li e XII vão criar protótipos de um sistema de sensores embutidos e demonstrarão a viabilidade técnica para medições passivas, sem fio, multi-parâmetros de alta temperatura.
A NASA requer sistemas de sensores incorporados com capacidades de comunicação de dados sem fio para aplicações como testes terrestres e de voo, bem como monitoramento em serviço. Este sistema de sensores incorporado, informou a empresa, fornecerá uma solução de instrumentação flexível para monitorar locais de medição remotos ou inacessíveis para instalações de teste de propulsão de foguete da NASA.
O projeto é um produto híbrido da tecnologia de identificação por radiofrequência de onda acústica de superfície passiva (tecnologia SAW-RFID) e materiais e dispositivos piezo elétricos de alta temperatura. Li se juntou à Escola de Engenharia e Ciências da Computação da NYIT em 2012 e tem experiência em tais tecnologias, enquanto a XII trabalha com tecnologia e integração de sistemas SAW-RFID.
Avaliar a saúde dos componentes do motor de propulsão em ambientes hostis e de alta temperatura pode ser desafiador para sensores convencionais, relata Li. Este sistema de sensores, que está desenvolvendo com seus alunos, consiste em tags de sensores e um sistema de interrogação RF. As tags do sensor são incorporadas em componentes alimentados por um sinal de RF que não requer nenhuma fonte de energia ou circuitos externos.
O sistema passivo pode funcionar em ambientes hostis que podem destruir a eletrônica convencional, de acordo com a empresa. A solução de interrogação de RF coleta de forma remota dados de vários sensores e converte essa informação em valores de temperatura, pressão e tensão. “O sistema de sensor pode operar por longos períodos sem manutenção”, afirma Li, “fornecendo dados valiosos sobre a saúde estrutural e as condições de operação dos componentes do motor”.
Li, juntamente com dois estudantes de pós-graduação em engenharia mecânica da NYIT, modelará, projetará e desenvolverá sensores SBW passivos para realizar medições de temperatura, tensão e pressão. Atualmente, os sensores estão sendo fabricados na sala limpa Classe 10000 do campus da NYIT – Old Westbury. De acordo com a empresa, a sala limpa – parte do laboratório de ciência e nanotecnologia dos materiais da escola – abriga uma máquina de pulverização catódica e ferramentas de microscopia que permitem aos pesquisadores de nano engenharia de materiais compósitos únicos e criam microchips, sensores e dispositivos médicos portáteis.
“Nossa missão é fornecer educação de alta qualidade e apoiar a pesquisa de professores e a aprendizagem de estudantes em áreas de foco de alta tecnologia”, disse Nada Marie Anid, Ph.D. e reitora da Escola de Engenharia e Ciências da Computação da NYIT. “Esta prestigiada concessão da NASA é um exemplo de colaboração entre a nossa faculdade e a indústria em importantes avanços tecnológicos. Oferece uma enorme oportunidade de crescimento tanto para o professor Li como para os estudantes de engenharia mecânica e aeroespacial”.
No início deste ano, a NASA anunciou sua seleção de 399 propostas de pesquisa e tecnologia de 277 pequenas empresas americanas e 44 instituições de pesquisa que permitirão as futuras missões da agência no espaço profundo, além de avanços na aviação e na ciência. As propostas selecionadas apoiarão o desenvolvimento de tecnologias nas áreas de aeronáutica, ciência, exploração e operações humanas e tecnologia espacial.
Para o programa, Li e XII criarão um sistema de sensores incorporado. Os resultados fornecerão a validação inicial de que a tecnologia proposta pode fornecer as medidas necessárias.
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