Un equipo de científicos de la Universidad de Harvard ha desarrollado una revolucionaria tecnología que podría abrir una nueva era en la exploración espacial.
Han creado diminutas estructuras voladoras, sin motor ni combustible, que se impulsan únicamente con la luz del sol. Este innovador concepto busca resolver uno de los mayores desafíos de la ciencia atmosférica: estudiar la mesosfera, una región de la atmósfera que ha permanecido como un «punto ciego» por décadas.
La mesosfera, ubicada entre 50 y 100 kilómetros de altitud, es una frontera crítica entre la atmósfera y el espacio. Está demasiado alta para ser alcanzada por aviones y globos meteorológicos, pero demasiado baja para que los satélites puedan estudiarla de manera efectiva. Sin embargo, conocer esta capa es fundamental para mejorar los pronósticos meteorológicos y los modelos climáticos.
La clave: Un fenómeno físico llamado fotoforesis
El equipo, liderado por Benjamin C. Schafer, ha logrado lo impensable al dominar un exótico fenómeno físico conocido como fotoforesis. Este mecanismo, que ocurre en ambientes de muy baja presión como la mesosfera, permite que un objeto levite cuando las moléculas de gas rebotan con más fuerza en su lado cálido (iluminado por el sol) que en el lado frío, generando un impulso constante hacia arriba.
Para lograrlo, los investigadores fabricaron membranas ultradelgadas, de apenas un centímetro de diámetro, hechas de alúmina cerámica y cubiertas con una capa de cromo para absorber la luz solar. Cuando la luz incide en ellas, la diferencia de calor entre sus superficies genera una fuerza de sustentación fotoforética que supera su propio peso, permitiéndoles volar sin necesidad de un motor o un sistema de propulsión.
Un avance tecnológico decisivo
Este logro fue posible gracias a los recientes avances en la nanofabricación, que permiten crear estructuras increíblemente ligeras y con detalles a escala nanométrica. El equipo, con el liderazgo de Jong-hyoung Kim, pudo construir y probar con éxito en laboratorio un prototipo de 1 centímetro de lado a lado.
En un experimento crucial, los científicos lograron que la estructura levitara al ser expuesta a una luz equivalente a solo el 55% de la intensidad de la luz solar, bajo una presión atmosférica similar a la que se encuentra a 60 kilómetros de la Tierra. “Esta es la primera vez que se demuestra que es viable construir estructuras fotoforéticas de mayor tamaño y hacerlas volar en la atmósfera”, destacó David Keith, otro de los investigadores involucrados.
Aplicaciones clave para el clima y el futuro
Los científicos vislumbran un futuro con múltiples aplicaciones para estos dispositivos, especialmente en la climatología y la meteorología. Al equiparlos con sensores ligeros, estos «vehículos» podrían recopilar datos cruciales sobre la velocidad del viento, la presión y la temperatura de la mesosfera.
