New Levitating, upogibanje 'nano-kartona' lahko povzroči lahkotnost, mikrorobote

Nov material, ki so ga razvili raziskovalci na univerzi v Pennsylvaniji, je dovolj lahek, da lahko počiva na listih, ne da bi ga upognil, vendar je lahko dovolj močan, da pomaga satelitom poganjati najbolj oddaljene kraje prostora. Oh, tudi lebdi.

Tudi to ni vse, kar bi lahko bilo koristno za ta novi material. Pravzaprav bi lahko avtomobilski transport, ubijanje rakastih celic, majhni roboti prihodnosti, ki vodijo reševalne operacije, dejansko izdelali iz tega futurističnega kartona.

Ali, natančneje, mikro-roboti prihodnosti bi lahko zgradili aluminij-oksidno „nanokarton“, ki tehta manj kot eno tisočinko grama in je še dovolj močna, da se upogne, ne da bi se zlomila. To je odličen toplotni izolator, kar pomeni, da se lahko v ekstremnih temperaturah dobro zadrži.

Ključ do tega zanimivega novega materiala je njegova oblika, podobna sendviču, ki jo raziskovalci, ki so za njo rekli, naredi približno 10.000-krat močnejša od materiala, če bi bila popolnoma trdna. Ekipa je objavila svoje ugotovitve v zadnji izdaji Nature Communications.

»Če uporabite dovolj sile, lahko valovito lepenko močno upognete, vendar se bo zaskočila; ustvarili boste gubo, kjer bo trajno oslabljena, «pravi Igor Bargatin, profesor strojnega inženiringa v Pennu, ki je vodil študijo. »To je presenetljiva stvar v zvezi z našo nano tablo; ko ga upogibaš, se povrne, kot da se ni nič zgodilo. Na makro skali ni precedensa."

Ker je tako močna in lahka, so raziskovalci povedali, da lahko obstaja več aplikacij za njihovo nano-karto, od majhnih - na primer z zagotavljanjem materiala za krila pri rojevanju, ptičjih mikro robotov - za veliko, veliko večjo uporabo. v vesoljski industriji, na primer z razvojem lahkih jader.

Lahka jadra so ena od možnosti, ki ljudem omogočajo boljše raziskovanje najbolj oddaljenih območij globokega vesolja, ne da bi morali skrbeti za energetske omejitve. V bistvu so podobni jaderjem, ki poganjajo čolne, razen da bi namesto plovil, ki plujejo po morju in uporabljajo veter, poganjali vesoljsko plovilo ali satelite, tako da so zajeli majhne delce svetlobe, ki jih oddaja sonce.

"Še ena možna uporaba je Starshot lightail, ki naj bi potoval do 20% svetlobne hitrosti, da bi dosegel Proximo Centauri b v nekaj desetletjih," pišejo avtorji v članku. »Nekatere kritične zahteve za material vključujejo gostoto mase pod 0,1 g-2 (kar ustreza debelini jadra ~ 100 nm), sposobnost vzdrževanja visokih temperatur in zadostno upogibno togost za nadzor oblike (in s tem smer pogona).)."

Raziskovalci so opisali tudi druge aplikacije, vključno s toplotno izolacijo in pretvorbo energije. Tudi dejstvo, da lahko material levitira, ko ga tudi vi segrevate, se lahko izkaže za koristno, čeprav se raziskovalci še ne zdijo povsem prepričani, kako. Naslednjič načrtujejo nadaljnjo preiskavo, kateri od številnih možnih primerov uporabe za to novo nano-karto je najbolj obetaven.