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Enquanto a Nasa quebra a cabeça para construir e enviar rovers e helicópteros para Marte, engenheiros da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, desenvolveram um material ultraleve e capaz de flutuar pela superfície do Planeta Vermelho levando sensores e outros materiais. Os nanocardboards estão descritos em um estudo publicado na revista Advanced Materials.

Cada uma dessas “aeronaves” pesa menos de um miligrama e não possui partes móveis. Em vez de voar, elas levitam a partir da circulação de ar em sua estrutura, causada pelo diferencial de temperatura causado pela luz do Sol. Como em Marte a atmosfera é menos densa e a gravidade menos forte, os nanocardboards conseguiriam transportar uma varga algumas dezenas de vezes maior do que sua própria massa – pouco, mas o suficiente para alguns sensores e microchips.

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A pesquisa foi liderada pelos engenheiros Igor Bargatin e John Cortes, que estão experimentando e aprimorando o design dos nanocardboards desde 2017. Inspirados no material comum da embalagem de papel, eles conseguiram desenvolver um material com peso e rigidez o suficiente para ser viável, conforme relatado em uma pesquisa revista Nature.

Assim como papelão usado ​​na arquitetura e na aviação, as propriedades do material derivam das ondulações. Com uma placa oca de paredes de óxido de alumínio com apenas alguns nanômetros de espessura, o padrão ondulatório cria canais que aumentam a rigidez da placa, ao mesmo tempo que deixam ela flexível o suficiente para evitar a propagação de rachaduras. Esses canais também são responsáveis ​​pela capacidade de flutuação das placas, criando um diferencial de temperatura que gera uma corrente de ar que flui através de sua estrutura oca.

Mais pesquisas estão avaliando o potencial do nanocardboard como material para sondas atmosféricas, especialmente em outros mundos – incluindo Marte, Plutão e a lua de Netuno, Tritão. Como são extremamente leves, milhões (ou até bilhões) de sondas feitas com o material ocupam a mesma carga nos foguetes que veículos como os rovers e helicópteros da Nasa.

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“Além de transportar sensores”, diz Bargatin, “nossas placas podem simplesmente pousar e fazer com que grãos de poeira ou areia grudem passivamente nelas, depois transportá-las de volta ao veículo espacial, para que não precise viajar tão longe”.

Aplicações terrestres também são possíveis. “A mesosfera da Terra é bastante semelhante à atmosfera marciana em termos de densidade e atualmente não temos nada que voe para lá, pois é muito baixa para satélites espaciais, mas alta demais para aviões e balões”, explica Bargatin.

Via: Penn Engineering