Ny Levitating, Bøying 'Nanocardboard' kunne lage lyskryss, Microrobots

Et nytt materiale utviklet av forskere ved University of Pennsylvania er lett nok til å hvile på et blad uten å bøye det, og kan likevel være sterkt nok til å hjelpe til med å drive satellitter til de lengste rekkeviddeene. Oh, og det levit også.

Og det er ikke alt dette nye materialet kan være nyttig for, heller ikke. Faktisk kan biltransporten, kreftcelledrabning, redningsoperasjonsledende, små fremtidsrobotter faktisk bli gjort av denne futuristiske pappa.

Eller, nærmere bestemt, kan fremtidens mikroroboter bygges ved hjelp av et aluminiumoksid "nanokardong" som veier mindre enn en tusen av et gram og likevel er sterkt nok til å bøye seg uten å bryte. Det er en god termisk isolator, noe som betyr at det sannsynligvis kan holde seg godt i ekstreme temperaturer.

Nøkkelen til dette fascinerende nytt materialet er sin sandwich-form, som forskerne bak seg sier gjør det omtrent 10.000 ganger så sterkt som materialet ville være hvis det var helt solidt. Laget publiserte sine funn i siste nummer av Naturkommunikasjon.

"Hvis du bruker nok kraft, kan du bøye bølgepapp skarpt, men det kommer til å klemme seg; du vil skape en krone hvor den blir permanent svekket, sier Igor Bargatin, professor i maskinteknikk ved Penn som ledet studien. "Det er den overraskende tingen om vår nanocardboard; når du bøyer det, gjenoppretter det som om ingenting skjedde. Det har ingen precedent på makrokalenderen."

Fordi det er så sterkt og lett, sa forskerne at det kunne være en rekke applikasjoner for deres nanokardong, fra de små - for eksempel ved å gi et materiale til vingene på svømmende, fugllignende mikrobotter - til mye, mye større applikasjoner i luftfart, for eksempel ved å utvikle lyse seiler.

Lett seil er en mulighet for at mennesker kan bedre utforske de lengste områdene av dyp rom uten å måtte bekymre seg for energibesparelser. De er i utgangspunktet som seilene som driver båter, unntatt i stedet for å drive sjøbundne fartøy ved hjelp av vind, ville de drive romfartøy eller satellitter ved å fange de små lyspartiklene fra solen.

"En annen potensiell applikasjon er Starshot lightsail, som har til hensikt å reise opp til 20% av lysets hastighet for å nå Proxima Centauri b om et par tiår," forfattere skriver i papiret. "Noen av de kritiske materialkravene inkluderer en massetetthet under 0,1 gm-2 (tilsvarende en seiltykkelse på 100 nm), evnen til å opprettholde høye temperaturer og en tilstrekkelig bøyestivhet til å kontrollere formen (og dermed fremdriftsretningen).”

Forskerne skisserte også andre bruksområder, inkludert termisk isolasjon og energikonvertering. Det faktum at materialet kan levitere når du oppvarmer det, kan også vise seg å være nyttig, selv om forskerne ennå ikke virker ganske sikre nøyaktig hvordan. Deretter planlegger de å undersøke hvilke av de mange mulige brukssakene til dette nye nanokardbordet, hold mest mulig lov.