Az új levitálás, a „Nanocardboard” hajlítása a Lightsails, a Microrobots

A Pennsylvania-i Egyetem kutatói által kifejlesztett új anyag elég könnyű ahhoz, hogy a lapot hajlítás nélkül pihenhesse, és mégis elég erős ahhoz, hogy segítse a műholdaknak a tér legtávolabbi elérését. Ó, és ez is levitál.

És ez nem minden új anyag hasznos lehet. Valójában az autó vontatása, a rákos sejtek leölése, a mentési művelet vezető, apró robotjai valójában ebből a futurisztikus kartonból készülhetnek.

Közelebbről, a jövő mikro-robotjait olyan alumínium-oxid „nanocardboard” segítségével lehetne építeni, amely kevesebb, mint egy gramm gramm súlya, és mégis elég erős ahhoz, hogy törés nélkül hajoljon. Ez egy nagy hőszigetelő, ami azt jelenti, hogy a szélsőséges hőmérsékleten valószínűleg jól fog tartani.

Ennek a lenyűgöző új anyagnak a kulcsa a szendvicsszerű alakja, amelyet a mögötte álló kutatók szerint körülbelül 10 000-szer olyan erős, mint az anyag, ha teljesen szilárd lenne. A csapat közzétette megállapításait a legújabb kiadásában Nature Communications.

„Ha elegendő erőt alkalmaz, a hullámpapírt élesen hajlíthatja, de ez megtörténik; létrehoz egy ráncot, ahol véglegesen gyengül, ”mondja Igor Bargatin, a Pennben, aki a tanulmányt vezette. - Ez a meglepő dolog a nanocardboardunkon; amikor meghajlítja, visszanyeri, mintha semmi sem történt volna. Ez nem rendelkezik precedenssel a makroszkálnál.

Mert annyira erős és könnyű, hogy a kutatók azt mondták, hogy a nanocardboardukra számos alkalmazás lehet, például a csípő szárnyakhoz, a madárszerű mikro-robotokhoz - sok, sokkal nagyobb alkalmazáshoz például a könnyű vitorlák fejlesztésével.

A könnyű vitorlák lehetővé teszik az emberek számára, hogy jobban felfedezzék a mélytér legtávolabbi régióit anélkül, hogy aggódniuk kellene az energiahatárok miatt. Alapvetően olyanok, mint a vitorlák, amelyek a hajókat erőszakos hajók vagy műholdak meghajtásával kivetik, kivéve a tengerhez kötött hajók meghajtását, a nap által kibocsátott apró fény részecskék rögzítésével.

„Egy másik lehetséges alkalmazás a Starshot lightsail, amely a fénysebesség legfeljebb 20% -át tervezi, hogy pár évtizeden belül elérje a Proxima Centauri b-t,” írják a szerzők. „Néhány kritikus anyagkövetelmény 0,1 gm-2-nál kisebb tömegsűrűséggel rendelkezik (ami megfelel a vitorla vastagságának 100 nm-nek), a magas hőmérséklet fenntartásának képessége, és elegendő hajlítási merevség az alak szabályozásához (és ezáltal a meghajtási irányhoz)).”

A kutatók más alkalmazásokat is felvázoltak, beleértve a hőszigetelést és az energiaátalakítást. Hasznos lehet az a tény is, hogy az anyag felmelegszik, ha felmelegíti azt, bár a kutatók még nem állnak teljesen biztosak abban, hogy pontosan hogyan. A továbbiakban azt tervezik, hogy tovább vizsgálják, hogy az új nanocardboard számos lehetséges felhasználási módja közül melyik a legígéretesebb.