Nueva levitación, flexión 'Nanocardboard' podría hacer Lightsails, Microrobots

Un nuevo material desarrollado por investigadores de la Universidad de Pensilvania es lo suficientemente liviano como para apoyarse en una hoja sin doblarla y, sin embargo, puede ser lo suficientemente fuerte como para ayudar a propulsar satélites a los confines más lejanos del espacio. Ah, y también levita.

Y ese no es todo este nuevo material podría ser útil, tampoco. De hecho, el transporte de automóviles, el asesinato de células cancerosas, los pequeños robots del futuro que lideran las operaciones de rescate podrían, de hecho, estar hechos de este cartón futurista.

O, más específicamente, los micro-robots del futuro podrían construirse utilizando un "nanocardboard" de óxido de aluminio que pesa menos de una milésima de gramo y es lo suficientemente fuerte como para doblarse sin romperse. Es un gran aislante térmico, lo que significa que probablemente pueda resistir bien en temperaturas extremas.

La clave de este fascinante material nuevo es su forma de sándwich, que los investigadores que se encuentran detrás dicen que lo hacen unas 10.000 veces más fuerte de lo que sería el material si fuera completamente sólido. El equipo publicó sus hallazgos en el último número de Comunicaciones de la naturaleza.

“Si aplicas suficiente fuerza, puedes doblar el cartón corrugado bruscamente, pero se romperá; creará un pliegue donde se debilitará permanentemente ", dice Igor Bargatin, profesor de ingeniería mecánica en Penn que dirigió el estudio. "Eso es lo sorprendente de nuestro nanocardboard; Cuando lo doblas, se recupera como si nada hubiera pasado. Eso no tiene precedentes en la macroescala ".

Debido a que es tan fuerte y liviano, los investigadores dijeron que podría haber varias aplicaciones para su nanocardboard, desde la pequeña, por ejemplo, al proporcionar un material para las alas en enjambres, micro robots similares a las aves, para aplicaciones mucho más grandes. En el sector aeroespacial, por ejemplo desarrollando velas ligeras.

Las velas ligeras son una posibilidad para permitir a los humanos explorar mejor las regiones más alejadas del espacio profundo sin tener que preocuparse por las restricciones de energía. Básicamente, son como las velas que impulsan a los barcos, excepto que en lugar de propulsar a las embarcaciones marinas utilizando el viento, propulsarían las naves espaciales o satélites al capturar las pequeñas partículas de luz emitidas por el sol.

"Otra aplicación potencial es la vela luminosa Starshot, prevista para viajar a hasta el 20% de la velocidad de la luz para alcanzar Proxima Centauri b en un par de décadas", escriben los autores en el documento. "Algunos de los requisitos críticos del material incluyen una densidad de masa inferior a 0,1 gm-2 (correspondiente a un grosor de la vela de ~ 100 nm), la capacidad de soportar altas temperaturas y una rigidez de flexión suficiente para controlar la forma (y, por lo tanto, la dirección de propulsión).).

Los investigadores también describieron otras aplicaciones, como el aislamiento térmico y la conversión de energía. El hecho de que el material también puede levitar cuando lo calientas también puede resultar útil, aunque los investigadores aún no parecen estar seguros de cómo. A continuación, planean investigar más a fondo cuál de los muchos posibles casos de uso de este nuevo nanocardboard es el más prometedor.