Bionikai iš mikrokosmoso

Automobilio ratlankis pagal dumblių modelį

Diatomos apvalkalas - Markusas Geisenas / AWI
skaityti garsiai

Dumblių apvalkalo struktūros tyrinėtojai iš Alfredo Wegenerio instituto paėmė automobilių ratlankių, kompiuterinių dėklų ir lempų modelį. Šių gaminių idėjų modelius ir kompiuterinę animaciją bei jų prototipą galima pamatyti balandžio 28 - spalio 9 dienomis Miuncheno federalinėje sodo parodoje (BUGA).

Patobulintas kelio laikymas dėl padidėjusio stabilumo ir tuo pat metu sumažėjusio svorio - Christianas Hammas ir Ulfas Lüdemannas kuria automobilio ratlankius, pristatydami gamtą. Du Alfredo Wegenerio poliarinių ir jūrinių tyrimų instituto tyrėjai atidžiau pažvelgė į diatomos Arachnoidiscus japonicus apvalkalą, kurio skersmuo buvo tik vienas dvidešimtasis, ir sukūrė skaitmeninį modelį, pagrįstą elektronų mikrografijomis. Jie tikisi tapti novatorišku tradicinių padangų nešėjų konkursu.

Lengvas ir stabilus

„Pakrantės jūrų diatomose susipynę apvalkalai turi šonkaulius, korius ir poras. Jie yra ypač lengvi ir stabilūs “, - aiškina Hammas. „Milijonus metų diatomai plūduriavo jūroje, per visą evoliuciją koreguodami savo silikatinius apvalkalus. Šiandien mes galime daug ko išmokti iš kompromiso tarp pakabinamų lengvų konstrukcijų ir atsparumo jų plėšrūnų pušims “.

Atlikus mikromechaninius avarijos bandymus, kurie buvo atlikti bendradarbiaujant su Miuncheno technikos universitetu ir „Forschungszentrum Jülich“, korpusai atlaikė 700 tonų kvadratiniam metrui apkrovas. Remiantis diatomų modeliu, sukurti ratlankiai jau įrodė savo tinkamumą keliui kompiuteriniais skaičiavimais. Architekto Jano Geiseno suprojektuotoje parodoje „Federal Garden Show“ galima pamatyti ratlankio prototipą, kuris buvo pagamintas padedant įmonei „Alphaform“. Žinomi automobilių gamintojai jau išreiškė susidomėjimą.

Mokymasis iš gamtos

Automobilio ratlankio modelis, modeliuotas po diatomės © Markus Geisen / AWI

Bionika, pagrindinė šių metų BUGA ir mokslinių tyrimų šakos, kurios ateitis bus Alfredo Wegenerio institutas Bremerhavene, taiko biologinį dizainą ir funkcinius principus esamoms techninėms problemoms. Gamta siūlo beveik neišsenkančią siūlomų sprendimų gausą. Be naujojo automobilio ratlankio, „Hamm“ jau dirba prie kompiuterio korpusų, kuriuose modeliuojamos diatominės apvalkalo struktūros. Įvairios poros, užtikrinančios geresnį vėdinimą, pasižyminčios dideliu korpuso stabilumu ir mažu svoriu. displėjus

Instituto kolega Markus Geisenas tai padarė kalkiniais dumbliais. „Be stabilumo, kalkių apvalkalo plokštės taip pat leidžia susieti šviesą. Tai leidžia dumbliams, gyvenantiems saulės energijoje, geriau naudoti savo energiją “, - aiškina Geisenas. BUGA parodomas apšvietimo korpuso prototipas, paremtas šiais principais. Bendradarbiaujant su tarptautiniu mastu žinomu dizaineriu ir inžinieriumi Alberto Meda bei dizaino laboratorija „Bremerhaven“, estetinė lempa turi būti pritaikyta serijinei gamybai.

Vienaląsčiai dumbliai vaidina svarbų vaidmenį pasauliniame klimato ir maisto tinkle jūroje ne tik bionikose, bet ir gamtoje. Diatomai sudaro maždaug ketvirtadalį viso pasaulio biomasės, kurią gamina fotosintezė. Kalkakmenio dumbliai yra patys produktyviausi kalkių susidarymo būdai jūroje. Jie daro įtaką jūros vandens chemijai ir tokiu būdu jo absorbcijos šiltnamio efektą sukeliančių dujų anglies dioksidui gebėjimui. Todėl mikrodumblių tyrimai yra ne tik įdomūs pramonėje, bet ir svarbūs, norint suprasti pasaulio klimato sistemą.

(AWI, 2005 4 29 - AHE)