Tecnologia antipols: des de l'exploració espacial fins a l'energia sostenible

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Setembre 15, 2023

Resum d'informació

Investigadors de la Universitat de Texas a Austin han desenvolupat una tecnologia antipols que utilitza nano-encunyació i nano-impressió. Aquest desenvolupament té implicacions per a l'exploració espacial, l'energia solar, l'electrònica, els béns de consum i la construcció, reduint potencialment la necessitat de neteja regular i comportant un estalvi de costos. Les implicacions més àmplies de la tecnologia antipols inclouen una reducció dels avenços en la ciència dels materials, noves indústries i mercats i la integració en cases i edificis intel·ligents.

Context de tecnologia antipols

Amb el suport del finançament de la NASA, els investigadors de la Universitat de Texas a Austin, en col·laboració amb la startup de fabricació Smart Material Solutions, han ideat un mètode per impedir que la pols s'adhereixi a les superfícies. La tècnica combina dos processos de fabricació: nano-encunyació i nano-impressió, per crear un patró de petites piràmides sobre un material prèviament pla. Aquestes petites protuberàncies impedeixen que les partícules de pols s'adhereixin al material, fent que es llisquin.

Per mostrar la seva tecnologia repel·lent a la pols, els científics van recobrir una superfície plana i una de les seves superfícies especialment dissenyades amb pols de lluna simulada. Després van col·locar les superfícies verticalment, permetent que la pols solta caigués al terra. En inspeccionar les superfícies, van trobar que la superfície plana tenia un 35 per cent de la seva àrea coberta de pols, mentre que la superfície dissenyada només tenia una cobertura de pols del 2 per cent.

Hi ha dos motius principals pels quals la pols s'adhereix a les superfícies: les forces de van der Waals i l'electricitat estàtica. És essencial crear superfícies antipols amb forces de van der Waals baixes, la qual cosa significa un enganxament feble entre una superfície i partícules de pols. D'aquesta manera, les partícules de pols es poden eliminar per forces externes i no només depenen de les gotes d'aigua. Hi ha dos mètodes per reduir les forces de van der Waals. Una és fer estructures minúscules per disminuir l'àrea de contacte entre la pols i les superfícies de vidre, i l'altra és reduir l'energia de la superfície de vidre. Les superfícies antiestàtiques ajuden a reduir l'acumulació de pols debilitant l'electricitat estàtica entre les partícules de pols i la superfície.

Impacte disruptiu

A més d'ajudar els futurs rovers de la NASA a fer front a la pols espacial, aquesta tecnologia també es podria utilitzar per desenvolupar panells solars antipols per utilitzar-los a la Terra, millorant la seva eficiència sense neteja manual, una despesa creixent en energia solar. Els recobriments antipols en superfícies i materials poden reduir la necessitat de neteja regular, provocant una disminució de la demanda de productes i serveis de neteja. Els productes de consum envasats també es poden beneficiar de les tecnologies antipols, especialment els productes alimentaris i els medicaments. Aquest desenvolupament pot millorar la salut dels clients, especialment aquells que pateixen al·lèrgies a la pols i altres malalties respiratòries relacionades.

Una altra indústria que es podria veure interrompuda per la tecnologia antipols és l'electrònica. L'acumulació de pols als components electrònics pot causar danys, provocant una disminució del rendiment i una vida útil escurçada. Els recobriments antipols podrien reduir la demanda de recanvis, afectant la cadena de subministrament de components electrònics. 

Finalment, la tecnologia antipols també podria afectar significativament la indústria de la construcció i els materials de construcció. L'acumulació de pols als materials de construcció pot causar degradació i afectar el seu rendiment al llarg del temps. Els recobriments antipols dels materials de construcció podrien ajudar a reduir el manteniment necessari, la qual cosa suposarà un estalvi de costos per als propietaris d'edificis. Tanmateix, també podria afectar la indústria dels materials de construcció, ja que la reducció de la demanda podria provocar una disminució de la producció i potencialment pèrdues de llocs de treball.

Implicacions de la tecnologia antipols

Les implicacions més àmplies de la tecnologia antipols poden incloure: 

• Reducció de la contaminació per pols, millora de la qualitat de l'aire i reducció de problemes de salut relacionats amb problemes respiratoris. Aquest desenvolupament també podria reduir la quantitat de pols que s'acumula als ecosistemes naturals, preservant-los i reduint potencialment els riscos d'incendis forestals.
• Avenços en la ciència dels materials, ja que els investigadors exploren noves maneres de fer que les superfícies siguin menys susceptibles a l'acumulació de pols. Això podria donar lloc a nous productes, com ara finestres autonetejades.
• Noves indústries i mercats de productes i serveis relacionats amb la prevenció i eliminació de pols. 
• Reducció de la necessitat de mà d'obra en tasques de neteja i manteniment, provocant la pèrdua de llocs de treball en aquests sectors. 
• La reducció de l'acumulació de pols als panells solars podria millorar la seva eficiència, donant lloc a una major absorció d'energia solar i a una reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle.
• Les tecnologies antipols s'integren a les cases i edificis intel·ligents, permetent l'eliminació i el manteniment automàtics de la pols. Aquesta característica podria comportar una major eficiència energètica i reduir els costos associats a la neteja manual.

Preguntes a tenir en compte

• Com et poden beneficiar personalment les tecnologies antipols?
• Quines són les altres innovacions potencials que poden sorgir a causa de les superfícies resistents a la pols?