Inginerii caută de ani buni metode prin care navele să devină mai sigure, mai stabile și mai greu de scufundat. Vești îmbucurătoare în această privință vin din domeniul biomimeticii, domeniul care copiază strategiile dezvoltate de organismele vii. Iar modelul care a permis descoperirea este un banal și minuscul păianjen. Vezi în articolul de mai jos cum a fost descoperită tehnologia minune care face navele de nescufundat și de de ce este inspirată din natură.
Cum reține aerul un păianjen care trăiește în mediul acvatic
Păianjenul care i-a ajutat pe cercetători să pună la punct tehnologia minune care face navele de nescufundat provine dintr-o specie care trăiește aproape permanent sub apă. Creatura respiră cu ajutorul unor bule de aer prinse într-o structură asemănătoare unei cupole. Corpul respinge apa și permite transportul aerului la fiecare scufundare. Exact această abilitate a animalului din familia arahnidelor a devenit punctul de plecare pentru cercetători. Foarte curând, specialiștii aveau să constate, însă, că nu e nici pe departe ușor să copiezi natura.
Reținerea aerului sub apă pe termen lung nu e simplă. Presiunea, curenții și mișcarea constantă duc rapid la pierderea bulelor. Multe experimente din ultimul deceniu au funcționat în laborator, dar au dat greș atunci când au fost raportate la condiții reale.
Experimentul american
La University of Rochester, o echipă de cercetare a folosit lasere pentru a grava suprafețe metalice la scară micro și nano. Textura creată formează mici cavități unde aerul rămâne blocat, transformând materialul într-unul extrem de hidrofob. Două plăci tratate au fost montate față în față, creând un volum de aer protejat. În interior a fost introdusă o greutate, iar ansamblul a fost scufundat. Chiar și după săptămâni, structura și-a păstrat flotabilitatea.
Tehnologia minune care face navele de nescufundat. Rezistență la condiții dure
Versiunile mai vechi pierdeau aer când erau înclinate sau lovite de turbulențe. Cercetătorii au introdus un separator intern care stabilizează buzunarele de aer. Testele arată că soluția funcționează inclusiv la mișcări bruște. În unele probe, elementele au fost perforate în mod repetat. Chiar și așa, ele au continuat să plutească. Asta înseamnă că, într-un scenariu real, o avarie locală nu ar duce automat la pierderea portanței.
Designul permite conectarea mai multor module. Practic, pot fi construite platforme plutitoare capabile să susțină echipamente, încărcături sau sisteme pentru producerea energiei din valuri.
Impact pentru industrie
Un astfel de material ar putea avea efecte uluitoare în transportul maritim, acolo unde siguranța și costurile de operare sunt esențiale. Mai puține riscuri înseamnă prime de asigurare mai mici și intervenții mai rare. Rezultatele au fost publicate în Advanced Functional Materials, una dintre revistele importante din zona materialelor avansate. Validarea externă e esențială pentru trecerea de la prototip la aplicații comerciale.
Presa a urmărit atent evoluția proiectului. Potrivit Popular Mechanics, combinația dintre texturarea cu laser și compartimentarea aerului deschide drumul către structuri maritime mult mai greu de scufundat.
Tehnologia minune care face navele de nescufundat. De la dom’ profesor Natură
Provocarea majoră rămâne scalarea. Laboratorul poate produce mostre mici, dar construcția unor corpuri de navă presupune procese industriale rapide și costuri controlate. Echipa caută deja parteneri din industrie. De fiecare dată când inginerii cred că au epuizat ideile, biologia oferă un nou exemplu. În cazul de față, un prădător acvatic de câțiva centimetri ar putea inspira generația următoare de nave și platforme plutitoare.
