Representación de un artista de un ascensor espacial unido a una estructura de nanohilo. Victor Habbick Visions / Getty Images En años recientes, Los investigadores han hecho grandes avances en la fabricación de nuevos materiales a partir de piezas realmente pequeñas, y con pequeñas, estamos hablando de cosas medidas en nanómetros, una unidad tan pequeña que probablemente a la mayoría de nosotros nos resulte difícil siquiera imaginarla.
Si quieres intentar visualizar a nanoescala, considere que una hebra de ADN en una de sus células tiene aproximadamente 2,5 nanómetros de diámetro, y una hoja de papel tiene un grosor de 100, 000 nanómetros. ¿Cuál es el valor de estructuras tan minúsculas? Para uno, es posible fabricar nanomateriales increíblemente fuertes, pero también ligero, y dotarlos de otras propiedades, como la capacidad de conducir electricidad.
Okey, así que tal vez eso no suene lo suficientemente alucinante. Prueba esto, entonces:ahora parece que podría ser posible crear hilos de realmente, diamantes realmente pequeños que son lo suficientemente fuertes como para sostener un ascensor gigante que se extiende por millas hasta el espacio.
Esa perspectiva ha sido planteada por el reciente descubrimiento de investigadores de la Universidad de Penn State sobre cómo producir nanohilos de diamante ultrafinos. que podrían resultar ser los materiales artificiales más fuertes jamás creados.
El equipo creó un largo hebra delgada de átomos de carbono, dispuestos de la misma manera que la unidad fundamental de la estructura de un diamante:anillos de "ciclohexano" en zig-zag de seis átomos de carbono unidos entre sí, en el que cada carbono está rodeado por otros en forma de tetraedro. Si eso suena demasiado complejo, imagina el nanohilo como un collar ensartado con los diamantes más pequeños posibles, hecho de un material extraordinariamente rígido y fuerte.
"Es potencialmente uno de los materiales más fuertes, si no el mas fuerte, nunca conocida, "dice el profesor de química de Penn State, John Badding, uno de los autores del estudio.
Si los investigadores pudieran crear un nanohilo de diamante perfecto sin defectos, Badding dice, podría igualar o superar las cualidades de los nanotubos de carbono sp2, formado enrollando una hoja de nanofibras en un tubo, que hasta este momento han sido los materiales artificiales más fuertes creados.
Representación de un nanotubo de carbono. Biblioteca de fotografías científicas / PASIEKA / Getty Images Por supuesto, si intentas mostrarle a la gente lo superfuerte que es algo, ayuda tener un ejemplo de algo que podría hacer con él. (Sabes, al igual que el antiguo anuncio de Crazy Glue que muestra al tipo del casco, que se pega a una viga de acero y luego cuelga de ella.)
Más allá de la atmósfera
Cuando se presiona, Badding pensó en la idea de usar nanohilos de diamante para construir un ascensor espacial, un concepto en el que un cable conectado a la Tierra en un extremo y un satélite estacionario en el otro permitiría a los humanos, equipo y otra carga para ascender al espacio. Es una idea que fue imaginada por primera vez por el científico espacial ruso Konstantin E. Tsiolkovsky en 1895, y popularizado por el autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke en su novela de 1979 "Las fuentes del paraíso".
Un ascensor espacial podría hacer que los viajes hacia y desde el espacio fueran mucho más baratos, más seguro y menos estresante de lo que es hoy. Pero construir uno costaría hasta $ 100 mil millones, por una estimación. Y tendrías que fabricarlo con material lo suficientemente fuerte como para soportar las tremendas fuerzas a las que estaría sujeta dicha estructura.
Desarrollo comercial
Si bien Badding enfatiza que el desarrollo de nanohilos de diamante se encuentra en sus primeras etapas, Una empresa canadiense que recientemente otorgó una patente en los EE. UU. para un diseño de ascensor espacial de 12.4 millas de altura parece bastante interesada en observar el nuevo material. (Vea el video a continuación).
"Si en la producción comercial la resistencia del hilo es significativamente mayor que la del Kevlar, entonces podremos llegar aún más alto, ", dice el director de tecnología de Thoth Technology, Brendan Quine, por correo electrónico.
Quine dijo que se podrían usar nanohilos de diamante para reforzar los elementos neumáticos de la estructura del ascensor espacial propuesto. "Sin embargo, los vamos a necesitar en grandes cantidades, ", agregó." Nuestra estructura tiene una masa similar a la de los superpetroleros más grandes del mundo que se utilizan para mover petróleo en todo el mundo ".
Eso es interesanteBadding dice que al modificar la composición química de los nanohilos de diamante, podría ser posible hacer materiales aún más sorprendentes. "Podrían tener propiedades electrónicas interesantes, por ejemplo, " él dice.
