Os pesquisadores descobriram como fazer com que um novo tipo de metamaterial se reconfigure sem se enrolar em nós, abrindo a possibilidade de uma ampla gama de aplicações espaciais.
Os metamateriais são um tema quente na engenharia. São materiais inspirados em sistemas biológicos. Muitas estruturas vivas partem de padrões simples e repetíveis que depois se transformam em estruturas grandes e complexas. As estruturas resultantes podem então ter propriedades que os pequenos subcomponentes não têm. Por exemplo, células ósseas individuais ou esqueletos de pólipos de coral não são muito fortes, mas quando trabalham juntos podem sustentar animais enormes ou colônias subaquáticas gigantescas.
Um tipo promissor de metamaterial é conhecido como rede totimórfica. Esta rede parte de uma estrutura de formato triangular. De um lado está uma viga fixa com uma junta esférica no centro. Um braço é preso a essa junta esférica e a outra extremidade do braço é presa às extremidades da viga fixa com duas molas. Muitas dessas formas unidas podem se transformar em uma ampla variedade de formas e estruturas, todas com um mínimo de entrada, dando à rede totimórfica uma flexibilidade incrível.
Em um artigo recentecientistas da Equipe de Conceitos Avançados da Agência Espacial Europeia encontraram uma maneira de reconfigurar redes totimórficas sem que elas se enroscassem. Eles descobriram isso usando uma série de simulações de computador, criando um problema de otimização para o algoritmo resolver. Com o algoritmo em mãos, eles poderiam então pegar qualquer configuração da rede e alterá-la para outra de maneira ideal e eficiente.
Os pesquisadores mostraram sua técnica com dois exemplos. A primeira era uma estrutura de habitat simples que poderia mudar a sua forma e rigidez, o que poderia permitir aos futuros astronautas implantar o mesmo tipo de metamaterial para construir uma variedade de estruturas e reconfigurá-las à medida que as necessidades da missão mudassem.
O segundo exemplo foi um telescópio espacial flexível que poderia alterar a sua distância focal adaptando a curvatura da sua lente. Isto permitiria que um único lançamento, com um único veículo, atendesse a uma variedade de necessidades de observação.
A partir de agora, tudo isso é hipotético. As redes totimórficas não existem na prática, apenas como curiosos objetos matemáticos. Mas esta pesquisa é crucial para o avanço da humanidade no espaço. O custo e a dificuldade de lançar materiais para o espaço significam que necessitamos de estruturas flexíveis e adaptáveis, que sejam baratas de lançar e fáceis de implantar.
Esta investigação é mais um exemplo de como podemos inspirar-nos na natureza, neste caso investigando as propriedades surpreendentes dos metamateriais, para nos levarmos a um futuro no espaço.
