Melayang Baru, Membengkokkan 'Nanocardboard' Bisa Membuat Lightsails, Microrobots

Sebuah bahan baru yang dikembangkan oleh para peneliti di University of Pennsylvania cukup ringan untuk diletakkan di atas daun tanpa menekuknya, namun mungkin cukup kuat untuk membantu mendorong satelit ke jangkauan ruang terjauh. Oh, dan itu juga melayang.

Dan itu tidak semua materi baru ini bisa bermanfaat juga. Memang, mobil yang mengangkut, membunuh sel kanker, robot-robot kecil yang memimpin operasi penyelamatan masa depan mungkin, pada kenyataannya, dibuat dari kardus futuristik ini.

Atau, lebih khusus, robot mikro di masa depan dapat dibangun menggunakan "papan nano" aluminium-oksida yang beratnya kurang dari seperseribu gram dan cukup kuat untuk ditekuk tanpa patah. Ini adalah isolator termal yang hebat, yang berarti ia mungkin dapat bertahan dengan baik di suhu ekstrem.

Kunci dari bahan baru yang menarik ini adalah bentuknya yang seperti sandwich, yang menurut para peneliti di baliknya membuatnya sekitar 10.000 kali lebih kuat dari bahannya jika benar-benar padat. Tim menerbitkan temuan mereka dalam edisi terbaru Komunikasi Alam.

“Jika kamu memberikan kekuatan yang cukup, kamu dapat menekuk karton bergelombang dengan tajam, tetapi itu akan patah; Anda akan membuat lipatan di mana ia menjadi melemah secara permanen, "kata Igor Bargatin, seorang profesor teknik mesin di Penn yang memimpin penelitian ini. "Itu hal yang mengejutkan tentang papan nano kami; ketika Anda menekuknya, itu pulih seolah tidak ada yang terjadi. Itu tidak ada preseden di skala makro."

Karena begitu kuat dan ringan, para peneliti mengatakan mungkin ada sejumlah aplikasi untuk papan nano mereka, dari yang kecil - misalnya dengan menyediakan bahan untuk sayap pada kawanan, robot mikro seperti burung - untuk banyak, aplikasi yang jauh lebih besar di luar angkasa, misalnya dengan mengembangkan layar cahaya.

Layar cahaya adalah salah satu kemungkinan untuk memungkinkan manusia menjelajahi wilayah terjauh jauh lebih baik tanpa harus khawatir tentang kendala energi. Mereka pada dasarnya menyukai layar yang menggerakkan kapal, kecuali alih-alih menggerakkan kapal laut menggunakan angin, mereka akan mendorong pesawat ruang angkasa atau satelit dengan menangkap partikel cahaya kecil yang dipancarkan oleh matahari.

"Aplikasi potensial lainnya adalah lightsail Starshot, yang dibayangkan dapat melakukan perjalanan hingga 20% dari kecepatan cahaya untuk mencapai Proxima Centauri b dalam beberapa dekade," tulis para penulis di koran. "Beberapa persyaratan bahan kritis termasuk kepadatan massa di bawah 0,1 gm − 2 (sesuai dengan ketebalan layar ~ 100 nm), kemampuan untuk mempertahankan suhu tinggi, dan kekakuan lentur yang cukup untuk mengontrol bentuk (dan dengan demikian arah penggerak))."

Para peneliti juga menjabarkan aplikasi lain, termasuk isolasi termal dan konversi energi. Fakta bahwa bahan tersebut dapat melayang ketika Anda memanaskannya, juga dapat terbukti bermanfaat, meskipun para peneliti belum tahu persis bagaimana caranya. Selanjutnya, mereka berencana untuk menyelidiki lebih lanjut mana dari banyak kemungkinan kasus penggunaan untuk nanocardboard baru ini yang paling menjanjikan.