Equipa do CSIC, com a spin-off Nanostine e apoio da Agência Espacial Europeia, desenvolve revestimento de nanopartículas de ouro e prata que trava o efeito multipactor, capaz de inutilizar sistemas de comunicação de satélites
Há mais de 40 anos que o efeito multipactor figura na lista de preocupações da Agência Espacial Europeia (ESA). Trata-se de uma avalancha de eletrões que ocorre no vácuo, no interior de componentes como antenas ou guias de onda, e que pode acabar por danificar de forma irreversível os equipamentos.
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Durante décadas, a solução de referência passou por revestir essas peças com Alodine, um composto à base de crómio que oferece boa proteção, mas é prejudicial para a saúde de quem o manuseia e para o ambiente. As autoridades europeias há muito que pressionam para a sua proibição, embora até agora nenhuma das alternativas propostas tenha conseguido igualar o seu desempenho técnico.
Lidia Martínez, investigadora do CSIC no Instituto de Ciência de Materiais de Madrid (fonte em espanhol) (ICMM), explica que o setor precisava de um substituto que emitisse poucos eletrões secundários, já que são estes que desencadeiam a reação em cadeia.
A maioria das tentativas anteriores centrou-se em modificar a superfície dos materiais à escala micrométrica, sem conseguir o salto de desempenho exigido pela indústria aeroespacial.
Dimensão importa neste caso: não é só o material que conta
A equipa do ICMM decidiu mudar de escala. Em vez de trabalhar com estruturas micrométricas, desenvolveu uma superfície rugosa ao nível nanométrico, ou seja, com detalhes da ordem de uma milionésima de metro. Para o conseguir, produziu nanopartículas de ouro e prata entre quatro e oito nanómetros através de uma técnica de ultra-alto vácuo conhecida como fonte de agregação de gás, que permite depositar os materiais sem solventes nem resíduos.
O resultado são películas porosas e metálicas, quimicamente limpas, que, segundo os ensaios realizados em laboratórios homologados pela ESA, reduzem em cerca de 30% a emissão de eletrões secundários face ao Alodine.
Além disso, o chamado ponto de energia de corte, o limiar a partir do qual o material começa a gerar mais eletrões do que recebe, melhora até 300% em algumas configurações.
Os investigadores submeteram ainda os revestimentos a ensaios de envelhecimento de seis meses e a tratamentos térmicos a 150 ºC, semelhantes aos que sofre um satélite exposto ao Sol, e verificaram que, embora o desempenho diminua ligeiramente com o tempo, continua a ser superior ao do Alodine acabado de aplicar.
Da patente ao espaço: um percurso ainda em curso
Já existe um pedido de patente europeia conjunto entre o CSIC e a Nanostine (fonte em espanhol), apresentado junto do Instituto Europeu de Patentes em julho de 2025 e atualmente em fase de exame.
Nanostine, spin-off criada pelo próprio CSIC, será responsável pela comercialização do revestimento, dirigida sobretudo ao setor aeroespacial. Este desenvolvimento contou também com financiamento de um programa de Doutoramento Industrial da Comunidade de Madrid e com o acompanhamento do ESA Business Innovation Center, coordenado em Madrid pela Fundação Madri+d.
Apesar dos bons resultados, Martínez é prudente quanto aos prazos: levar um revestimento novo até à sua utilização real no espaço costuma exigir cerca de uma década de validações.
Martínez afirma que a ESA se mostrou satisfeita com a solução apresentada, embora sublinhe que o projeto ainda tem de superar várias fases antes de estes materiais poderem voar a bordo de um satélite.