El MIT ha comprobado cómo las micropartículas pueden dañar las turbinas, las naves espaciales y los oleoductos. ¿Y qué hay de los pobres robots en Marte, resistiendo esas tormentas de polvo insanas? El equipo solo utilizó estaño, y en un ángulo de impacto directo. Probablemente habrá efectos ligeramente diferentes para diferentes materiales, con distintos niveles de dureza o tenacidad, y cambiantes puntos de fusión, así como diferentes ángulos de impacto. Con este experimento se podrá investigar la creación de metales más resistentes a estos impactos.
Sabemos que incluso un grano de polvo o una pequeña gota pueden dañar una superficie de metal resistente si la partícula se acumula a una velocidad suficientemente alta cuando se estrella contra ella. Pero hasta ahora ha habido un problema para averiguar cómo o por qué ocurre ese daño. Eso es porque la velocidad debe ser realmente alta, y las escalas son increíblemente pequeñas. Ahora, los investigadores del MIT han desarrollado cámaras lo suficientemente rápidas y con suficiente aumento para capturar ese momento del impacto en detalle, y han aprendido que estas velocidades son tan intensas que el impacto en realidad derrite parcialmente la superficie.
Las partículas microscópicas de alta velocidad pueden ser bastante útiles, así como descifrar la forma en que erosionan las superficies. El chorro de arena es una de esas aplicaciones, o la aplicación de recubrimientos. Pero también pueden ser peligrosos, como los micrometeoritos que bombardean la EEI, por ejemplo, o las partículas transportadas por fuertes vientos que golpean los aerogeneradores. "Queremos entender los mecanismos y las condiciones exactas cuando estos procesos de erosión pueden ocurrir", explica el ingeniero Mostafa Hassani-Gangaraj del MIT.
Así que él y su equipo crearon una serie de experimentos para averiguarlo, utilizando un banco de pruebas de impacto de micropartículas desarrollado en el MIT. Con una velocidad de cuadros de hasta 100 millones de FPS, el banco de pruebas puede grabar a las increíblemente altas velocidades requeridas.
Luego instalaron una superficie de estaño y usaron un láser para calentar otra pieza de estaño. Esto evapora la superficie del sustrato, y expulsa y acelera partículas microscópicas de estaño en el proceso. Esto provocó que las partículas de estaño de aproximadamente 10 micrómetros de diámetro (aproximadamente 0,01 milímetros) golpearan la superficie de la lata a velocidades de hasta un kilómetro por segundo (2,237 millas por hora). También utilizaron láseres para iluminar estos impactos para una visión clara de lo que estaba sucediendo.
Esto les permitió ver, por primera vez, analizar el mecanismo que produce el daño, en lugar de confiar en el examen de la superficie después del impacto. Y allí, en el experimento se puede ver claramente que el material fundido salpica del lugar del impacto. Su información es realmente increíblemente valiosa. Puede ayudar a mejorar, por ejemplo, aquellos procesos industriales que usan micropartículas de alta velocidad, donde la sabiduría aceptada, según los investigadores, es que las velocidades más altas logran mejores resultados.