Karbonozko nanohodiz, robotentzako muskuluak

Ikertzaileek sortutako muskulu artifiziala; giza muskuluak baino 4.000 aldiz azkarrago mugitzen da. (Argazkia: R. Baughman )

Materialak bi osagai ditu: karbonozko nanohodi-sare bat eta aerogel bat. Aerogelak gelen antzeko substantziak dira, baina berezitasun bat dute. Gelak suspentsio antzeko batzuk dira: fase likido bat eta solido bat dute; solidoa partikula-multzo bat izaten da. Aerogelen kasuan, gas bat jartzen dute likidoaren ordez, eta, hala, oso dentsitate txikiko solidoak lortzen dituzte. Ke izoztu ere esaten diete aerogelei.

Bestalde, karbonozko nanohodiak karbono-atomoz egindako hodiak dira. Karbonozkoak dira, halaber, grafitoa, edo arkatzen mina, eta diamantea. Karbonozko atomoek espazioan hartzen duten kokapenak zehazten du karbono-atomoen multzo batek grafitoa edo diamantea eratzea.

Grafitoan, karbono-atomoak geruzatan antolatuta daude, eta aukera dago geruzak banatzeko. Aspalditik dakite hori zientzialariek, baina orain dela urte gutxi hasi ziren geruza horiek bakarka erabiltzen. Geruzek atomo bakarreko lodiera dute (luzera eta zabalera, berriz, nahi adinakoak izan daitezke), eta horrek oso propietate bereziak eskaintzen dizkio materialari. Adibidez, oso erraz iragaten da elektrizitatea geruza horietatik. Elektroiek ez dute oztoporik izaten geruzan aurrera egiteko, eta oso azkar pasatzen dira, ia erresistentziarik gabe.

Hain propietate bereziak dituenez, beste material bat dela jotzen dute adituek, nahiz eta grafitoaren oinarrizko osagaiak izan, eta izen propioa eman diote: grafenoa. Bada, grafenozko geruzak biribilduta, karbonozko nanohodiak lortzen dituzte zientzialariek. Biribiltzean, propietateak nolabait aldatzen dira, jadanik ez baitira lauak, baina karbonozko nanohodiek eroale onak izaten jarraitzen dute; elektrizitatea oso erraz pasatzen da karbonoz karbono.

Muskulu artifizialaren uzkurketa azkarra

Aerogelarekin xafla bat egin dute zientzialariek, eta xafla horretan txertatu dituzte nanohodiak. Nanohodien mordoilo bat sartu dute, nanohodizko baso baten itxurakoa edo. Milimetro baten berrogeita hamarren bateko lodiera, 16 zentimetroko zabalera eta hainbat metroko luzera du xaflak.

Karbonozko nanohodiak eroale onak dira; elektrizitatea oso erraz pasatzen da karbonoz karbono. (Argazkia: G. Hutchison )

Horrelako xaflekin robotentzako muskuluak egin ditzaketela pentsatu dute zientzialariek. Muskuluek, mugitzeko, elektrizitate-deskargak baino ez dituzte behar.

Karbonozko nanohodiek oso eroale onak izaten jarraitzen dutenez, mugimendua berehalakoa da. Hain zuzen, giza muskuluak baino 4.000 aldiz azkarrago mugitzen dira nanohodiak.

Aerogelak oso dentsitate txikiko solidoak dira; aerogelez egindako xafla batean txertatu zituzten karbonozko nanohodiak. (Argazkia: NASA ).

Deskargak nola ematen dituzten, erantzun bat edo beste ematen du muskulu xelebre horrek. Xaflaren zabaleran, hau da, alderik alde, ematean, xaflaren zabalera hirukoiztu egiten da. Dirudienez, deskarga karbonozko nanohodietatik iragatean, nanohodiek karga negatiboa hartzen dute, eta kargek elkar aldaratzen dutenez, nanohodiek elkarren ondotik urruntzeko joera dute.

Xaflaren luzeran ematean, aldiz, xafla uzkurtu egiten dela ikusi dute zientzialariek. Horrek eragiten du materialaren dentsitatea handitzea, eta askoz gogorrago bihurtzea. Une horretan, altzairua baino gogorragoa da proportzioan. Gainera, oso tenperatura-tarte handian jardun dezake propietaterik galdu gabe; -193 ºC eta 1.627 ºC artean, hain zuzen. Horiek bai, horiek, superbotereak!

7K- n argitaratua.