L'amélioration de l'efficacité est un thème de recherche central - par exemple dans la technologie du vide. Schmalz optimise continuellement ses systèmes et regarde au-delà de l'horizon lors de leur développement. Dans un projet actuel, les organes de succion des sangsues sont au centre des préoccupations.
Les fermetures Velcro, l'effet lotus et les ailes d'avion sont quelques exemples emblématiques de la manière dont la bionique peut résoudre des tâches techniques. En effet, la nature offre des réponses fascinantes aux défis quotidiens. « Elle est généralement très efficace », souligne le Dr Harald Kuolt. Il dirige les projets de recherche chez Schmalz. « Nous avons cherché des méthodes de succion naturelles pour améliorer nos propres systèmes à vide. »
Schmalz a trouvé son bonheur chez les sangsues. Avec leurs deux organes de succion à l'avant et à l'arrière, elles ont la capacité de s'accrocher à différentes surfaces. Qu'elles soient visqueuses ou poreuses, qu'elles soient sous ou au-dessus de l'eau - grâce à la combinaison de l'adhérence par succion et de la préhension mécanique, elles peuvent se fixer solidement à leurs hôtes. En collaboration avec l'Université de Fribourg, Schmalz a lancé un projet pour mieux comprendre les systèmes d'adhésion biologiques. « Nous avons étudié la morphologie fonctionnelle et la biomécanique des sangsues », décrit le Prof. Dr. Thomas Speck. Il dirige le groupe de travail « Botanique - morphologie fonctionnelle et bionique » à l'Université de Fribourg.
Après des essais de prélèvement manuels, les chercheurs ont construit des systèmes rotatifs et ont déterminé à quelle force centrifuge les sangsues se détachaient de la surface respective. « Nous avons exploré de nouveaux territoires et développé des installations expérimentales spéciales pour mesurer les forces d'adhésion des sangsues », raconte Thomas Speck. Dans un projet de recherche actuel, l'équipe examine l'anatomie de l'organe de succion, qui se compose de lèvres de succion, d'étanchéité et de préhension contrôlées par des muscles. « Comprendre la relation forme-structure-fonction de l'organe de succion est essentiel pour des étapes d'abstraction et de mise en œuvre ultérieures pour de nouveaux systèmes optimisés bioniquement de Schmalz », explique le Dr Simon Poppinga, qui dirige la recherche fondamentale biologique sur le modèle d'organisme à l'Université technique de Darmstadt.
De l'aquarium à l'industrie
Harald Kuolt : « Notre pré-développement a ensuite fabriqué un prototype qui se distingue de notre gamme standard. » D'une part, la lèvre d'étanchéité s'oriente dans une direction différente de celle des aspirateurs habituels. D'autre part, Schmalz a adapté les rayons de courbure et combine des matériaux durs et souples. « Nous avons pu réduire le volume mort et ainsi évacuer beaucoup plus rapidement », se réjouit le responsable de la recherche. « Notre objectif est que le nouvel aspirateur performe mieux en termes de forces de maintien et de cisaillement ainsi que de comportement d'étanchéité que les modèles habituels. De plus, il doit pouvoir être fabriqué industriellement. » Et son empreinte carbone doit également se mesurer par rapport aux aspirateurs précédents.
Actuellement, deux variantes sont au centre des préoccupations, que Schmalz continue d'optimiser. Grâce aux temps d'évacuation courts, les nouveaux modèles économisent de l'énergie. Ils scellent mieux sur des surfaces rugueuses et se distinguent par de longues durées de vie. Grâce à la nouvelle structure du joint, ils doivent également garantir une adhérence sûre sur des surfaces inégales ou sensibles. « Les aspirateurs doivent fonctionner de manière fiable dans des applications standard, nous ne voulons pas développer une solution pour quelques cas spéciaux », souligne Harald Kuolt.
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