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.
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 ââna 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 ââpela 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.
“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
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