El polvo es algo común de la vida, y es algo más que una molestia cotidiana. La acumulación de polvo es perjudicial para los elementos ópticos, los dispositivos electrónicos y los sistemas mecánicos, y es un problema importante en las misiones espaciales y el despliegue de energías renovables.
Ahora, investigadores de la Universidad de Texas en Austin, junto con la empresa Smart Material Solutions, con sede en Carolina del Norte, han desarrollado un nuevo método para evitar que el polvo se adhiera a las superficies. Según el equipo, la nueva tecnología puede hacer resistentes al polvo muchos tipos de materiales, desde naves espaciales a paneles solares o ventanas domésticas.
Lo que hemos demostrado aquí es una superficie que puede limpiarse a sí misma. Las partículas no son capaces de adherirse a la superficie, por lo que se desprenden utilizando sólo la fuerza de la gravedad.
Chih-Hao Chang, Escuela de Ingeniería Cockrell
Según los investigadores, el descubrimiento afecta esencialmente a cosas que el ojo humano no puede ver. En los experimentos, el equipo modificó la geometría de las superficies planas para producir una red a nanoescala muy compacta de estructuras piramidales. Estas estructuras afiladas y angulosas dificultan la adhesión al material. En su lugar, se adhieren unas a otras y ruedan fuera del material por efecto de la gravedad.
Estas estructuras no requieren energía ni materiales adicionales para eliminar el polvo. Compárelo con soluciones más activas, como el parabrisas de un coche, que requiere el uso de limpiaparabrisas y líquido limpiaparabrisas para eliminar el polvo.
Aunque la tecnología antipolvo existe desde hace décadas, no ha tenido mucho éxito fuera del laboratorio debido a los problemas de escala. En este último estudio, los investigadores utilizaron los conceptos de fabricación denominados nano-recubrimiento y nanoimpresión, que imprimen patrones en objetos en una versión modernizada de la forma en que se producían en serie periódicos y fotografías durante el siglo XIX.
Durante las pruebas, los investigadores amontonaron polvo lunar sobre las superficies diseñadas y las pusieron boca abajo. Comprobaron que sólo un 2% de la superficie permanecía polvorienta, frente a más del 35% de una superficie similar pero lisa.
Dado que la investigación se financió mediante una subvención del programa de Investigación para la Innovación en Pequeñas Empresas de la NASA, las primeras aplicaciones se centran en la tecnología espacial. El polvo espacial es especialmente molesto por lo arriesgado que resulta todo en ese entorno. Además, las condiciones hacen que limpiar el polvo 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 se pueda hacer con el polvo lunar en el espacio: se pega a todo y no hay forma de limpiarlo o rociarlo. El polvo en los paneles solares de los vehículos exploradores de Marte puede hacer que fallen.
Samuel Lee, autor principal e investigador.
Esta novedosa tecnología antipolvo también podría tener una enorme repercusión en la Tierra. Por ejemplo, podría evitar que los paneles solares acumulen polvo y pierdan eficacia con el tiempo. Además, podría proteger las ventanas de cristal y, algún día, incluso las pantallas digitales de teléfonos y televisores.
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