Izboljšanje učinkovitosti je osrednja tema raziskav – na primer v vakuumski tehniki. Schmalz nenehno optimizira svoje sisteme in pri njihovem razvoju gleda tudi čez rob. V aktualnem projektu so v središču pozornosti sesalni organi medicinskih pijavk.
Zaponke, lotusov efekt in letalska krila so nekateri znani primeri, kako bionika lahko reši tehnične naloge. Narava namreč ponuja fascinantne odgovore na vsakodnevne izzive. „Pri tem je običajno zelo učinkovita,“ poudarja dr. Harald Kuolt. On vodi raziskovalne projekte pri Schmalz. „Iskali smo naravne metode sesanja, da bi izboljšali naše lastne vakuumske sisteme.“
Schmalz je našel rešitev pri medicinskih pijavkah. S svojima dvema sesalnima organoma na sprednjem in zadnjem koncu imajo sposobnost, da se držijo različnih površin. Ne glede na to, ali so sluzaste ali porozne, ali pod ali nad vodo – zahvaljujoč kombinaciji sesalne moči in mehanskega prijemanja oziroma zaklepanja se lahko varno držijo svojih gostiteljev. Skupaj z Univerzo Freiburg je Schmalz začel projekt, da bi bolje razumel biološke sisteme lepljenja. „Preučevali smo funkcionalno morfologijo in biomehaniko medicinskih pijavk,“ opisuje prof. dr. Thomas Speck. On vodi delovno skupino „Botanika – funkcionalna morfologija in bionika“ na Univerzi Freiburg.
Po ročnih poskusih so raziskovalci zgradili rotacijske sisteme in ugotovili, pri kateri centrifugalni sili se pijavke ločijo od določene površine. „Vstopili smo na neznano področje in razvili posebne eksperimentalne postavitve, da bi izmerili sile lepljenja medicinskih pijavk,“ pripoveduje Thomas Speck. V aktualnem raziskovalnem projektu ekipa preučuje anatomijo sesalnega organa, ki je sestavljen iz mišično vodenih sesalnih, tesnilnih in prijemalnih ustnic. „Razumevanje povezave med obliko, strukturo in funkcijo sesalnega organa je ključno za nadaljnje abstraktne in implementacijske korake za nove, bionično optimizirane sisteme Schmalz,“ pojasnjuje dr. Simon Poppinga, ki na TU Darmstadt vodi biološke raziskave na modelnem organizmu.
Iz akvarija v industrijo
Harald Kuolt: „Naša predrazvojna faza je nato izdelala prototip, ki se razlikuje od našega standardnega asortimana.“ Po eni strani se tesnilna ustnica premika v drugo smer kot pri običajnih sesalnikih. Po drugi strani je Schmalz prilagodil radije ukrivljenosti in kombinira trde in mehke materiale. „Uspešno smo zmanjšali mrtvi volumen in tako znatno hitreje evakuirali,“ se veseli vodja raziskav. „Naš cilj je, da novi sesalnik glede na sile zadrževanja in strižne sile ter tesnilno vedenje deluje bolje kot običajni modeli. Poleg tega naj bi bil primeren za industrijsko proizvodnjo.“ In tudi njegov ogljični odtis bi se moral meriti z dosedanjimi sesalniki.
Trenutno sta v središču pozornosti dve različici, ki jih Schmalz še naprej optimizira. Zaradi kratkih časov evakuacije nove različice prihranijo energijo. Bolje tesnijo na grobih površinah in prepričajo z dolgimi življenjskimi obdobji. Zahvaljujoč novi strukturi tesnila naj bi zagotavljale tudi varen oprijem na neravnih ali občutljivih površinah. „Sesalniki morajo delovati procesno varno v standardnih aplikacijah, ne želimo razviti rešitve za redke posebne primere,“ poudarja Harald Kuolt.
Kontakt:
