Nové Levitating, ohýbanie 'Nanocardboard' Mohli by Lightsails, Microrobots

Nový materiál vyvinutý výskumníkmi na University of Pennsylvania je dostatočne ľahký na to, aby sa mohol opierať o list bez toho, aby ho ohýbal, a napriek tomu môže byť dostatočne silný, aby pomohol poháňať satelity do najvzdialenejších priestorov. A tiež levituje.

A to nie je všetko, čo by tento nový materiál mohol byť užitočný. Skutočne, z tejto futuristickej lepenky by v skutočnosti mohlo byť ťahanie automobilov, zabíjanie rakovinových buniek, záchranné operácie, ktoré vedú malé roboty budúcnosti.

Alebo presnejšie povedané, mikro-roboty budúcnosti by mohli byť postavené pomocou „nanocardboard“ z oxidu hlinitého, ktorý váži menej ako jednu tisícinu gramu a napriek tomu je dostatočne silný na to, aby sa ohnul bez zlomenia. Je to veľký tepelný izolátor, čo znamená, že sa v extrémnych teplotách môže dobre držať.

Kľúčom k tomuto fascinujúcemu novému materiálu je jeho sendvičovitý tvar, ktorý výskumníci za ním tvrdia, že je to asi 10 000 krát silnejší ako materiál, ktorý by bol, keby bol úplne pevný. Tím zverejnil svoje zistenia v poslednom čísle časopisu Komunikácia s prírodou.

„Ak použijete dosť sily, môžete vlnitú lepenku ohnúť ostro, ale zaklapne; vytvoríte záhyb, kde sa natrvalo oslabí, “hovorí Igor Bargatin, profesor strojárstva v Penne, ktorý viedol štúdium. „Na našej nanocardboarde je to prekvapujúca vec; keď ho ohnete, obnoví sa, akoby sa nič nestalo. To nemá v makrách žiadny precedens. “

Vzhľadom k tomu, že je to tak silné a ľahké, vedci tvrdia, že pre ich nanocardboard môže byť množstvo aplikácií, od malých - napríklad tým, že poskytnú materiál pre krídla na rojenie, vtáčie mikro-roboty - na oveľa, oveľa väčšie aplikácie napríklad v oblasti vývoja ľahkých plachiet.

Svetelné plachty sú jednou z možností, ako umožniť ľuďom lepšie preskúmať najvzdialenejšie oblasti hlbokého vesmíru bez toho, aby sa museli starať o energetické obmedzenia. Sú to v podstate ako plachty, ktoré poháňajú lode, okrem toho, aby namiesto toho, aby poháňali námorné plavidlá používajúce vietor, poháňali vesmírne plavidlá alebo satelity zachytávaním drobných ľahkých častíc emitovaných slnkom.

„Ďalšou potenciálnou aplikáciou je hviezdicový hviezdicový hviezdicový reflektor, ktorý by mal dosahovať až 20% rýchlosti svetla, aby sa dosiahol Proxima Centauri b za pár desaťročí,“ píšu autori v príspevku. „Niektoré kritické materiálové požiadavky zahŕňajú hmotnostnú hustotu nižšiu ako 0,1 gm-2 (zodpovedajúcu hrúbke plachty ~ 100 nm), schopnosť udržať vysoké teploty a dostatočnú tuhosť v ohybe na riadenie tvaru (a tým aj smer pohonu).)."

Výskumníci tiež načrtli ďalšie aplikácie, vrátane tepelnej izolácie a premeny energie. Skutočnosť, že materiál môže tiež vznášať, keď ho zahrejete, sa tiež môže ukázať ako užitočná, aj keď sa výskumníci ešte nezdajú byť celkom presní. Ďalej plánujú ďalšie skúmanie, ktoré z mnohých možných prípadov použitia tohto nového nanocardboardu sú najsľubnejšie.