Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un nuevo método para evitar que el polvo se adhiera a las superficies.
El polvo es algo cotidiano, y no sólo una molestia diaria: puede introducirse en maquinaria y equipos y provocar pérdidas de eficacia o averías.
Investigadores de la Universidad de Texas en Austin se han asociado con la empresa Smart Material Solutions Inc. de Carolina del Norte para desarrollar un nuevo método que impida que el polvo se adhiera a las superficies. El resultado es la posibilidad de hacer resistentes al polvo muchos tipos de materiales, desde naves espaciales a paneles solares o ventanas domésticas.
La investigación se publicó en ACS Applied Materials & Interfaces.
«Lo que hemos demostrado aquí es una superficie que puede limpiarse a sí misma», afirma Chih-Hao Chang, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica Walker de la Escuela de Ingeniería Cockrell y autor principal del estudio. «Las partículas no son capaces de adherirse a la superficie, por lo que se desprenden utilizando sólo la fuerza de la gravedad».
En las pruebas, los investigadores amontonaron polvo lunar sobre las superficies diseñadas y luego las pusieron boca abajo. El resultado: Sólo un 2% de la superficie permaneció polvorienta, frente a más del 35% de una superficie similar pero lisa.
Según los investigadores, el descubrimiento se reduce a cosas que el ojo humano no puede detectar. En los experimentos, el equipo alteró la geometría de las superficies planas para crear una red a nanoescala de estructuras piramidales. Estas estructuras angulares y afiladas dificultan que las partículas de polvo se adhieran al material, sino que se pegan unas a otras y ruedan por gravedad.
Estas estructuras son una solución pasiva, es decir, no requieren energía ni materiales adicionales para eliminar el polvo. Compárese con soluciones más activas, como el parabrisas de un coche, que requiere el uso de limpiaparabrisas y líquido limpiaparabrisas para eliminar el polvo.
La investigación se financió a través de una subvención del programa Small Business Innovation Research de la NASA, por lo que las primeras aplicaciones se centran en la tecnología espacial. El polvo espacial es especialmente molesto por lo arriesgado que resulta todo en ese entorno, y las condiciones hacen que limpiarlo sea todo un reto. El polvo causó estragos en las misiones Apolo y ha provocado fallos en los vehículos exploradores de Marte.
«No hay mucho que hacer con el polvo lunar en el espacio: se pega a todo y no hay forma de limpiarlo o rociarlo», explica Samuel Lee, autor principal e investigador en el grupo de Chang. «El polvo en los paneles solares de los vehículos exploradores de Marte puede hacer que fallen».
Esta tecnología también podría tener enormes repercusiones en la Tierra. Podría evitar que los paneles solares acumulen polvo y pierdan eficacia con el tiempo. Podría proteger las ventanas de cristal y, algún día, incluso las pantallas digitales de teléfonos y televisores.
La tecnología antipolvo existe desde hace décadas, pero no ha tenido mucho éxito fuera del laboratorio debido a los problemas de escalado. Los investigadores utilizaron los conceptos de fabricación denominados nanocoining y nanoimpresión, que imprimen patrones en objetos en una versión modernizada del modo en que se producían en masa periódicos y fotografías en el siglo XIX.
Chang y Lee dirigieron el trabajo para UT Austin, junto con Stephen Furst, fundador y consejero delegado de Smart Material Solutions, que trabaja para comercializar la tecnología. Otros miembros del equipo son Andrew Tunell, Kun-Chieh Chien y Saurav Mohanty, de la Universidad de Austin, y Lauren Micklow y Nichole Cates, de Smart Material Solutions.
Fuente: https://news.utexas.edu/
