A hatékonyság javítása központi kutatási téma – például a vákuumtechnikában. A Schmalz folyamatosan optimalizálja rendszereit, és a fejlesztés során a megszokott kereteken is túl tekint. Egy aktuális projektben a piócák szívószervei állnak a középpontban.
A tépőzáras zárak, a lótusz hatás és a repülőgépszárnyak néhány kiemelkedő példa arra, hogyan oldhatja meg a bionika a technikai feladatokat. Mert a természet lenyűgöző válaszokat kínál a mindennapi kihívásokra. „Ezek általában nagyon hatékonyak” – hangsúlyozza Dr. Harald Kuolt, aki a Schmalz kutatási projektjeit irányítja. „Természetes szívási módszereket kerestünk, hogy javítsuk saját vákuumrendszereinket.”
A Schmalz a piócákban találta meg a megoldást. Ezek a piócák a két szívószervükkel az elülső és hátsó végükön képesek különböző felületekhez tapadni. Legyen az nyálkás vagy porózus, víz alatt vagy felett – a szívó tapadás és a mechanikai fogás vagy összekapcsolás kombinációjának köszönhetően biztonságosan rátapadhatnak gazdáikra. A Freiburgi Egyetemmel együtt a Schmalz projektet indított, hogy jobban megértsék a biológiai tapadási rendszereket. „A piócák funkcionális morfológiáját és biomechanikáját vizsgáltuk” – mondja Prof. Dr. Thomas Speck, aki a Freiburgi Egyetem „Botanika – funkcionális morfológia és bionika” munkacsoportját vezeti.
A manuális leválasztási kísérletek után a kutatók forgó rendszereket építettek, és megállapították, hogy milyen centrifugális erőnél oldódnak le a piócák a felületről. „Új területre léptünk, és speciális kísérleti berendezéseket fejlesztettünk ki a piócák tapadási erejének mérésére” – meséli Thomas Speck. Egy aktuális kutatási projekt keretében a csapat a szívószerv anatómiáját vizsgálja, amely izom által vezérelt szívó-, záró- és fogóajkakból áll. „A szívószerv formájának, struktúrájának és funkciójának összefüggésének megértése elengedhetetlen a Schmalz új, bionikusan optimalizált rendszereinek további absztrakciós és megvalósítási lépéseihez” – magyarázza Dr. Simon Poppinga, aki a TU Darmstadt-on vezeti a biológiai alapkutatást a modellorganizmussal.
Az akváriumtól az iparig
Harald Kuolt: „A fejlesztésünk eredményeként egy prototípust készítettünk, amely eltér a standard termékeinktől.” Egyrészt a záróajkak más irányba futnak, mint a szokásos szívók. Másrészt a Schmalz a görbületi sugarakat is módosította, és kemény és puha anyagokat kombinált. „Csökkenteni tudtuk a holt tér mennyiségét, így lényegesen gyorsabban tudunk vákuumot képezni” – örül a kutatási vezető. „Célunk, hogy az új szívóerő a tapadási és nyíróerők, valamint a zárási viselkedés szempontjából jobban teljesítsen, mint a szokásos modellek. Ezen kívül ipari gyártásra is alkalmasnak kell lennie.” És a szénlábnyomának is meg kell felelnie a korábbi szívóknak.
Jelenleg két változat van a középpontban, amelyeket a Schmalz tovább optimalizál. A rövid vákuumidők révén az új modellek energiát takarítanak meg. Jobban zárnak durva felületeken, és hosszú élettartammal rendelkeznek. Az új tömítés struktúrájának köszönhetően egyenetlen vagy érzékeny felületeken is biztos tapadást kell biztosítaniuk. „A szívóknak megbízhatóan kell működniük a standard alkalmazásokban, nem szeretnénk megoldást találni néhány speciális esetre” – hangsúlyozza Harald Kuolt.
Kapcsolat:
