El polvo es un hecho común de la vida, y es más que una simple molestia diaria : puede entrar en la maquinaria y el equipo, causando pérdida de eficiencia o averías.

Investigadores de la Universidad de Texas en Austin se asociaron con la empresa Smart Material Solutions Inc. con sede en Carolina del Norte, para desarrollar un nuevo método para evitar que el polvo se adhiera a las superficies. El resultado es la capacidad de hacer que muchos tipos de materiales sean resistentes al polvo, desde naves espaciales hasta paneles solares y ventanas domésticas.

La investigación se publica en ACS Applied Materials & Interfaces.

« Lo que hemos demostrado aquí es una superficie que puede limpiarse sola », dijo Chih-Hao Chang, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Walker de la Escuela de Ingeniería Cockrell y autor principal del estudio. « Las partículas no pueden adherirse a la superficie, por lo que se desprenden usando solo la fuerza de la gravedad ».

En las pruebas, los investigadores apilaron polvo lunar sobre sus superficies diseñadas y luego giraron cada superficie de lado. El resultado : solo alrededor del 2% de la superficie permaneció polvorienta, en comparación con más del 35% de una superficie igualmente lisa.

Los investigadores dijeron que 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 de estructuras en forma de pirámide a nanoescala muy compacta. Estas estructuras angulosas y afiladas dificultan que las partículas de polvo se adhieran al material, sino que se adhieren entre sí y se desprenden del material por gravedad.

Estas estructuras brindan una solución pasiva, lo que significa que no requieren energía ni materiales adicionales para eliminar el polvo. Compare eso con soluciones más activas, como un parabrisas de automóvil que requiere el uso de limpiaparabrisas y líquido limpiaparabrisas para limpiar el polvo.

La investigación fue financiada a través de una subvención del programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de la NASA, por lo que las primeras aplicaciones se centran en la tecnología espacial. El polvo espacial es especialmente molesto debido al alto riesgo que todo se vuelve en ese entorno, y las condiciones hacen que la limpieza del polvo sea un desafío. El polvo causó estragos en las misiones Apolo y ha causado fallas en los rovers de Marte.

« No hay mucho que puedas hacer con el polvo lunar en el espacio : se adhiere a todo y no hay una forma real de limpiarlo o rociarlo », dijo Samuel Lee, autor principal que fue investigador de pregrado en el grupo de Chang. « El polvo en los paneles solares de los rovers de Marte puede hacer que fallen ».

Esta tecnología también podría tener un tremendo impacto en la Tierra. Podría evitar que los paneles solares acumulen polvo y pierdan eficiencia con el tiempo. Podría proteger ventanas de vidrio y algún día incluso pantallas digitales como teléfonos y televisores.

Chang y Lee dirigieron el trabajo de UT Austin, junto con Stephen Furst, fundador y director ejecutivo de Smart Material Solutions, que está trabajando para comercializar la tecnología. Otros miembros del equipo son Andrew Tunell, Kun-Chieh Chien y Saurav Mohanty de UT Austin; y Lauren Micklow y Nichole Cates de Smart Material Solutions.