Dispositivos (ilustração do artista) mantidos no ar pela luz solar podem levar sensores para uma camada pouco estudada da atmosfera.Crédito: Schafer et al. Natureza (2025)
Teoria e matemática disseram que seu dispositivo voaria. Mas Ben Schafer ainda ficou agradavelmente surpreendido na primeira vez em que virou um interruptor e assistiu ao dispositivo de centimétrico que sua equipe construiu o levitate, mesmo que apenas um momento antes de virar.
Foi uma prova de conceito para um design que foi publicado hoje em Natureza1. Um dia, pode permitir enxames de minúsculos pires voadores e outros dispositivos sem peças móveis para explorar os altos alcances da atmosfera da Terra – perto da borda do espaço – usando a luz do sol sozinha para permanecer no ar.
“Você realmente não acredita até vê -lo”, diz Schafer, físico da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts.
Classe de spin
Para projetar seu disco voador, Schafer e sua equipe capitalizaram uma peculiaridade de física que foi descoberta no final do século XIX. A idéia foi encapsulada em um dispositivo do tipo Weathrovan, envolto em uma câmara de baixa pressão que girará se exposta à luz, sem a entrada de qualquer outra força. O aparelho de câmara, chamado radiômetro de Crookes, agora é um dispositivo clássico de educação científica.
O que há de novo é o design. Schafer e sua equipe usaram técnicas modernas de nanofabricação para criar uma bolacha ultraleve de duas camadas. As camadas, feitas de óxido de alumínio, são aproximadamente 1.000 vezes mais finas que um cabelo humano típico e são conectadas por filamentos estreitos. A camada superior é transparente, permitindo que a luz solar brilha através dela, e a camada inferior é revestida no cromo, o que absorve a luz solar.
O balão científico decola
Quando as moléculas de gás atingem a camada inferior, elas absorvem um pouco de seu calor e depois se afastam do dispositivo com mais impulso do que as moléculas de gás que pulavam da camada mais fria e superior – um efeito que empurra a wafer para cima. As condições para tais reações podem ser encontradas na mesosfera, a camada da atmosfera cerca de 50 a 100 quilômetros acima da superfície da Terra.
É importante ressaltar que o dispositivo de Schafer inclui um novo recurso: as duas camadas são perfuradas com orifícios que permitem que as moléculas de gás se movam do lado frio e transparente para o lado quente do cromo, criando um elevador semelhante ao criado por um helicóptero de rota de Pennsylvânia na Philadelia, que é criada em um engenheiro da Universidade da Pensilvânia na Philadelia na Pennsylvania na Philadelia na Pennsylvania na Fillelia na Philadelia na Philadelia na Pennsylvania na Philadelia na Pennsylvania na Philadelia na Pennsylvânia na Filórida na Philadelia.