Pesquisadores da Universidade Tecnológica de Delft (TU Delft) e da Universidade Brown desenvolveram velas solares baseadas em nanotecnologia escalável, que podem impulsionar o avanço da exploração espacial e da física experimental. O estudo, publicado na revista Nature Communications, apresenta novos materiais e métodos de produção para criar os refletores mais finos já feitos em grande escala. As velas solares são estruturas ultra-finas e refletivas que utilizam a pressão da radiação gerada por lasers para propulsão de espaçonaves a altas velocidades.

Essas velas solares têm uma espessura nanométrica, cerca de 1/1000 da espessura de um fio de cabelo humano, mas podem se estender por grandes dimensões. O desenvolvimento de uma vela solar como a proposta para a Iniciativa Breakthrough Starshot levaria tradicionalmente 15 anos, principalmente devido à presença de bilhões de furos em escala nanométrica. No entanto, a equipe conseguiu reduzir esse processo para apenas um dia, utilizando técnicas avançadas de fabricação.

O pesquisador Dr. Richard Norte, professor associado da TU Delft, destaca que essa tecnologia não é apenas um avanço na miniaturização, mas sim uma abordagem completamente nova para a nanotecnologia. O protótipo atual mede 60 mm x 60 mm e tem uma espessura de 200 nanômetros, coberto por bilhões de buracos minúsculos. Essa conquista representa um grande avanço na fabricação de velas solares em grande escala.

A equipe combinou otimização de topologia neural com métodos de fabricação de ponta para atingir esse resultado. Segundo Norte, um novo processo de gravação a gás foi desenvolvido para remover delicadamente o material sob as velas, deixando apenas a estrutura da vela solar. Embora as velas possam quebrar durante a fabricação, uma vez suspensas, elas se tornam bastante robustas, demonstrando a eficácia dessas técnicas inovadoras.

Além de explorar o potencial para viagens interplanetárias, essas velas solares também oferecem novas possibilidades para a física experimental. A capacidade de acelerar massas a altas velocidades abre oportunidades inéditas para estudar interações luz-matéria e física relativística em escalas macroscópicas. Com esses avanços, os pesquisadores da TU Delft estão na vanguarda da ciência de materiais em nanoscala, abrindo portas para questões fundamentais sobre o limite da aceleração de objetos e expandindo as fronteiras da pesquisa científica.